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第 6 章 持久性消息数据

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对于持久性( storing)消息数据,AMQ Broker 有两个选项。

在日志中保留消息
这是默认选项。基于日志的持久性是一种高性能选项,可将消息写入文件系统上的日志。
在数据库中保留消息
此选项使用 Java 数据库连接 (JDBC)连接将消息保留至您选择的数据库。

另外,您还可以将代理配置为 不保留 任何消息数据。更多信息请参阅 第 6.3 节 “禁用持久性”

代理使用不同的解决方案来持久保留消息日志外的大型消息。请参阅 第 8 章 处理大型消息 了解更多信息。

代理也可以配置为在低内存情况下将消息页面到磁盘。请参阅 第 7.1 节 “配置消息分页” 了解更多信息。

注意

有关 AMQ Broker 支持哪些数据库和网络文件系统的当前信息,请参阅红帽客户门户网站中的 Red Hat AMQ 7 支持的配置

6.1. 在日志中保留消息数据

代理日志是磁盘上 仅附加文件 的集合。每个文件都预先创建为固定大小,最初使用 padding 填充。当消息传递操作在代理上执行时,记录会附加到日志的末尾。附加记录允许代理最小化磁盘头移动和随机访问操作,这通常是磁盘上的最慢的操作。当一个日志文件已满时,代理会创建一个新日志文件。

日志文件大小可以配置,从而尽量减少每个文件所使用的磁盘 cylinders 的数量。但是,现代磁盘拓扑拓扑比较复杂,代理无法控制文件映射到哪个 cylinder。因此,无法精确地控制日志文件大小。

代理使用的其他与持久性相关的功能有:

  • 确定特定日志文件仍在使用的 垃圾回收 算法。如果日志文件不再使用,代理可以回收文件以供重复使用。
  • 从日志中删除死空间并压缩数据的压缩算法。这会在磁盘上使用较少的文件生成日志。
  • 支持本地事务。
  • 在使用 JMS 客户端时支持扩展架构(XA)事务。

大多数日志都是以 Java 编写的。但是,与实际文件系统交互被抽象化,因此您可以使用不同的可插拔实现。AMQ Broker 包括以下实现:

NIO
NIO (新 I/O)使用标准 Java NIO 与文件系统进行接口。这提供了极佳的性能,并在具有 Java 6 或更高版本运行时的任何平台上运行。有关 Java NIO 的更多信息,请参阅 Java NIO
AIO

AIO (Aynshcronous I/O)使用精简原生打包程序与 Linux 异步 I/O 库(libaio)进行通信。使用 AIO 时,代理在将数据提供给磁盘后会重新调用,从而避免显式同步。默认情况下,代理会尝试使用 AIO 日志,如果 AIO 不可用,则回退到使用 NIO。

与 Java NIO 相比,AIO 通常提供更好的性能。要了解如何安装 libaio,请参阅 第 6.1.1 节 “安装 Linux 异步 I/O 库”

以下子部分中的流程演示了如何为基于日志的持久性配置代理。

6.1.1. 安装 Linux 异步 I/O 库

红帽建议使用 AIO 日志(而不是 NIO)以获得更好的持久性性能。

注意

无法与其他操作系统或早期版本的 Linux 内核一起使用 AIO 日志。

要使用 AIO 日志,您必须安装 Linux Asynchronous I/O 库(libaio)。要安装 libaio,请使用 yum 命令,如下所示:

yum install libaio

6.1.2. 配置基于日志的持久性

以下流程描述了如何查看代理用于基于日志的持久性的默认配置。您可以根据需要使用此描述来调整配置。

  1. 打开 & lt;broker_instance_dir> /etc/broker.xml 配置文件。

    默认情况下,代理配置为使用基于日志的持久性,如下所示。

    <configuration>
      <core>
        ...
        <persistence-enabled>true</persistence-enabled>
        <journal-type>ASYNCIO</journal-type>
        <bindings-directory>./data/bindings</bindings-directory>
        <journal-directory>./data/journal</journal-directory>
        <journal-datasync>true</journal-datasync>
        <journal-min-files>2</journal-min-files>
        <journal-pool-files>-1</journal-pool-files>
        <journal-device-block-size>4096</journal-device-block-size>
        <journal-file-size>10M</journal-file-size>
        <journal-buffer-timeout>12000</journal-buffer-timeout>
        <journal-max-io>4096</journal-max-io>
        ...
      </core>
    </configuration>
    persistence-enabled
    如果此参数的值设为 true,则代理将使用基于文件的日志进行消息持久性。
    journal-type
    要使用的日志类型。如果设置为 ASYNCIO,代理会首先尝试使用 AIO。如果没有找到 AIO,代理将使用 NIO。
    bindings-directory
    绑定日志的文件系统位置。默认值相对于 < broker_instance_dir> 目录。
    journal-directory
    消息日志的文件系统位置。默认值相对于 < broker_instance_dir> 目录。
    journal-datasync
    如果此参数的值设为 true,代理将使用 fdatasync 函数来确认磁盘写入。
    journal-min-files
    代理启动时初始创建的日志文件数量。
    journal-pool-files
    回收未使用文件后要保留的文件数。默认值 -1 表示在清理过程中不会删除任何文件。
    journal-device-block-size
    存储设备上日志使用的最大数据块大小(以字节为单位)。默认值为 4096 字节。
    journal-file-size
    指定日志目录中每个日志文件的最大大小(以字节为单位)。当达到这个限制时,代理会启动一个新文件。这个参数还支持字节表示法(如 K、M、G)或二进制等效的(Ki、Mi、Gi)。如果您的配置中没有明确指定此参数,则默认值为 10485760 字节(10MiB)。
    journal-buffer-timeout
    指定代理清除日志缓冲区的频率(以纳秒为单位)。AIO 通常使用高于 NIO 的 flush 率,因此代理为 NIO 和 AIO 维护不同的值。如果未在配置中明确指定此参数,则 NIO 的默认值是 3333333 纳秒(每秒 300 次)。AIO 的默认值为 50000 纳秒(即每秒 2000 次)。
    journal-max-io

    任意一个时间可在 IO 队列中的最大写入请求数。如果队列已满,代理会阻止进一步写入,直到空间可用为止。

    如果您使用 NIO,则该值应始终为 1。如果您使用 AIO 和此参数没有在配置中明确指定,则默认值为 500

  2. 根据前面的描述,根据您的存储设备需要调整持久性配置。

其他资源

6.1.3. 关于绑定日志

绑定日志用于存储与绑定相关的数据,如在代理上部署的队列集合及其属性。它还存储数据,如 ID 序列计数器。

绑定日志始终使用 NIO,因为它与消息日志相比通常是低吞吐量。此日志上的文件的前缀为 activemq-bindings。每个文件的扩展也具有 .bindings,默认大小为 1048576 字节。

要配置绑定日志,请在 < broker_instance_dir&gt; /etc/broker.xml 配置文件的 core 元素中包含以下参数。

bindings-directory
绑定日志的目录。默认值为 < broker_instance_dir>/data/bindings
create-bindings-dir
如果此参数的值设为 true,则代理会在 bindings-directory 中指定的位置自动创建绑定目录(如果不存在)。默认值为 true

6.1.4. 关于 JMS 日志

JMS 日志存储所有与 JMS 相关的数据,包括 JMS 队列、主题和连接工厂,以及这些资源的任何 JNDI 绑定。通过管理 API 创建的任何 JMS 资源都保留到此日志中,但通过配置文件配置的任何资源都不是。只有在使用 JMS 时,代理才会创建 JMS 日志。

JMS 日志中的文件的前缀为 activemq-jms。每个文件的扩展也具有 .jms 扩展名,默认大小为 1048576 字节。

JMS 日志与绑定日志共享其配置。

其他资源

6.1.5. 配置日志保留

您可以将 AMQ Broker 配置为保留创建的每个日志文件的副本。配置日志保留后,您可以重播日志文件副本中的消息,以将消息发送到代理。

6.1.5.1. 配置日志保留

您可以将 AMQ Broker 配置为在特定时间段内保留日志文件副本,或直到达到存储限制或两者为止。

流程

  1. 打开 & lt;broker_instance_dir&gt; /etc/broker.xml 配置文件。
  2. core 元素中,添加 journal-retention-directory 属性。指定 periodstorage-limit (或两者)来控制日志文件的保留。另外,指定日志文件副本的文件系统位置。以下示例将 AMQ Broker 配置为将日志文件副本保存在 7 天的 data/retention 目录中,或直到文件使用 10GB 存储为止。
<configuration>
  <core>
    ...
    <journal-retention-directory period="7" unit="DAYS" storage-limit="10G">data/retention</journal-retention-directory>
    ...
  </core>
</configuration>
周期
保留日志文件副本的时间周期。当时间段过期时,AMQ Broker 会删除任何比指定时间段旧的文件。
unit
应用到保留周期的测量单位。默认值为 DAYS。其他有效的值为 HOURSMINUTESSECONDS
目录
日志文件副本的文件系统位置。指定的目录相对于 < broker_instance_dir> 目录。
storage-limit
所有日志文件副本可以使用的最大存储。如果达到存储限制,代理会删除最旧的日志文件,以便为新的日志文件复制提供空间。设置存储限制是确保日志文件保留不会导致代理耗尽磁盘空间并关闭的有效方法。

6.1.5.2. 在日志文件副本中重播代理存在的地址

如果在 AMQ Broker 上已存在您要从日志文件副本重新执行的信息地址,请使用以下步骤重新显示消息。您可以将消息重播到代理上的原始地址或不同的地址。

流程

  1. 登录到 AMQ 管理控制台。如需更多信息,请参阅 访问 AMQ 管理控制台
  2. 在主菜单中,单击 Artemis
  3. 在文件夹树中,单击 address 以显示 地址列表
  4. Addresses 选项卡。
  5. 在您要重播消息的地址的 Action 列中,单击 operations
  6. 选择 replay 操作。

    • 如果您希望 replay 操作搜索要在所有日志文件副本中重播的消息,请单击 replay (String,String) 操作。
    • 如果您希望 replay 操作搜索仅在在特定时间段内创建的日志文件副本中重播的消息,请选择 replay (String,String, String,String) 操作。在 startScanDateendScanDate 字段中,指定时间段。
  7. 指定 replay 选项。

    1. target 字段中,指定要发送重播消息的代理上的地址。如果将此字段留空,则会将消息重新显示到代理上的原始地址。
    2. (可选)在 filter 字段中,指定一个字符串来仅重播与过滤器字符串匹配的消息。例如,如果消息具有 storeID 属性,您可以使用 storeID="1000" 过滤器来重新执行存储 ID 值为 1000 的所有消息。如果您没有指定过滤器,则扫描的日志文件副本中的所有消息都会重新显示到 AMQ Broker。
  8. Execute

其他资源

6.1.5.3. 在日志文件复制中重播从代理中删除的地址

如果要从日志文件副本中重新执行的信息地址已从 AMQ Broker 中删除,请使用以下步骤将信息重新提交到代理上的不同地址。

流程

  1. 登录到 AMQ 管理控制台。如需更多信息,请参阅 访问 AMQ 管理控制台
  2. 在主菜单中,单击 Artemis
  3. 在文件夹树中,单击顶级服务器。
  4. 单击 Operations 选项卡。
  5. 选择 replay 操作。

    • 如果您希望 replay 操作搜索要在所有日志文件副本中重播的消息,请单击 replay (String,String,String) 操作。
    • 如果您希望 replay 操作搜索仅在在特定时间段内创建的日志文件副本中重播的消息,请选择 replay (String,String, String,String) 操作。在 startScanDateendScanDate 字段中,指定时间段。
  6. 指定 replay 选项。

    1. address 字段中,指定要重播的消息地址。
    2. target 字段中,指定要发送重播消息的代理上的地址。
    3. (可选)在 filter 字段中,指定一个字符串来仅重播与过滤器字符串匹配的消息。例如,如果消息具有 storeID 属性,您可以使用 storeID="1000" 过滤器来重新执行存储 ID 值为 1000 的所有消息。如果您没有指定过滤器,则扫描的日志文件副本中的所有消息都会重新显示到 AMQ Broker。
  7. Execute

其他资源

6.1.6. 紧凑日志文件

AMQ Broker 包含一个压缩算法,它从日志中删除死空间并压缩数据,以便其占用较少的磁盘空间。

以下子部分演示了如何:

6.1.6.1. 配置日志文件压缩

代理使用以下条件来确定何时开始压缩:

  • 为日志创建的文件数量。
  • 日志文件中实时数据的百分比。

达到这两个条件配置的值后,压缩过程会解析日志并删除所有死记录。因此,日志由较少的文件组成。

以下流程演示了如何为日志文件压缩配置代理。

流程

  1. 打开 & lt;broker_instance_dir&gt; /etc/broker.xml 配置文件。
  2. core 元素中,添加 journal-compact-min-filesjournal-compact-percentage 参数并指定值。例如:

    <configuration>
      <core>
        ...
        <journal-compact-min-files>15</journal-compact-min-files>
        <journal-compact-percentage>25</journal-compact-percentage>
        ...
      </core>
    </configuration>
    journal-compact-min-files
    代理必须在压缩开始前创建的最小日志文件数量。默认值为 10。将值设为 0 可禁用压缩。在禁用压缩时应小心,因为日志的大小可能会无限期地增长。
    journal-compact-percentage
    日志文件中实时数据的百分比。当少于这个百分比时(也达到 journal-compact-min-files 的配置值)时,压缩开始。默认值为 30

6.1.6.2. 使用命令行界面运行压缩

以下流程演示了如何使用命令行界面(CLI)来压缩日志文件。

流程

  1. 作为 < broker_instance_dir> 目录的所有者,停止代理。以下示例显示了用户 amq-broker

    su - amq-broker
    cd <broker_instance_dir>/bin
    $ ./artemis stop
  2. (可选) 运行以下 CLI 命令以获取数据工具的完整参数列表。默认情况下,该工具使用 < broker_instance_dir> /etc/broker.xml 中的设置

    $ ./artemis help data compact.
  3. 运行以下 CLI 命令以压缩数据。

    $ ./artemis data compact.
  4. 当工具成功压缩数据后,重启代理。

    $ ./artemis run

其他资源

  • AMQ Broker 包括多个用于管理日志文件的 CLI 命令。如需更多信息,请参阅附录中的命令行工具

6.1.7. 禁用磁盘写入缓存

大多数磁盘都包含硬件写缓存。写入缓存可以提高磁盘的明显性能,因为稍后写入磁盘。默认情况下,很多系统都附带启用了磁盘写入缓存。这意味着,即使在从操作系统同步后,也无法保证数据实际提供给磁盘。因此,如果发生故障,关键数据可能会丢失。

有些更昂贵的磁盘具有非易失性或电池支持的写缓存,在出现故障时不一定丢失数据,但您应该测试它们。如果您的磁盘没有这样的功能,您应该确保禁用写缓存。请注意,禁用磁盘写入缓存可能会对性能造成负面影响。

以下流程演示了如何在 Windows 上的 Linux 上禁用磁盘写入缓存。

流程

  1. 在 Linux 上,要管理磁盘写入缓存设置,请使用工具 hdparm (用于 IDE 磁盘)或 sdparmsginfo (用于 SDSI/SATA 磁盘)。
  2. 在 Windows 上,要管理磁盘写器缓存设置,请右键单击磁盘。选择 属性
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