Aplicațiile din zilele noastre devin din ce în ce mai complicate. Dezvoltatorii trebuie să se ocupe continuu de procese care utilizează mult timp și resurse.
Transmiterea între anumite servicii și procesarea multor date sunt doar câteva probleme comune cu care se confruntă dezvoltatorii zilnic. Din fericire, noile tehnologii și instrumente sunt create pentru a rezolva aceste complicații, iar brokerul de mesaje este unul dintre ele.
Brokerii de mesaje permit soluțiilor de rețea să schimbe mesaje și să comunice între ei. Să înțelegem mai bine această tehnologie revoluționară.
Cuprins
Ce este un broker de mesaje?
Un broker de mesaje este un instrument software care facilitează servicii și aplicații pentru a transfera mesaje pentru comunicare și schimb de informații. Brokerii de mesaje formează un mecanism de integrare partajat pentru a subvenționa arhitecturile cloud native, fără servere, bazate pe microservicii și cloud hibrid.
Message Broker realizează acest lucru prin transformarea mesajelor între protocoalele de mesagerie autorizate. Acest lucru încurajează serviciile interdependente să vorbească instantaneu între ele, indiferent de diversele lor limbaje de programare.
Cum funcționează Message Brokers?
Brokerii de mesaje pot securiza, arhiva, direcționa și trimite mesaje către destinatarii corespunzători. Acestea funcționează ca o punte între diverse aplicații, permițând expeditorilor să trimită mesaje fără a fi familiarizați cu locația, activitatea sau numărul de destinatari.
Brokerii de mesaje se bazează adesea pe un element cunoscut sub numele de coadă de mesaje pentru a oferi stocare fiabilă a mesajelor și livrare sigură. Coada de mesaje stochează și indexează mesajele până când aplicațiile consumatoare le pot procesa. Mesajele sunt păstrate într-o coadă de mesaje în același mod în care au fost transferate și rămân acolo până când se verifică primirea.
Pentru a avea o idee mai bună despre modul în care brokerii de mesaje își îndeplinesc sarcinile, să înțelegem câteva dintre conceptele sale fundamentale:
- Producătorul este o interfață care comunică direct cu Message Broker pentru a trimite mesajele stocate pentru distribuire.
- Un consumator este o entitate în care mesajul trebuie să fie livrat și solicită date de la brokerul de mesaje. Vă puteți referi și la ei ca abonați.
- Coada sau un subiect este un tip de date folosit de brokerii de mesaje pentru a stoca mesaje. Le puteți considera un folder în computere și funcționează în modul FIFO (primul intrat, primul ieșit).
- În sfârșit, avem un Schimbător, un fel de entitate logică care gestionează cozile și creează grupuri de mesaje permițând consumatorilor să schimbe mesaje.
Comunicarea prin schimbul de mesaje folosind brokeri de mesaje se realizează pe baza a două modele sau stiluri distincte de mesaje. Ele sunt cunoscute sub denumirea de mesagerie punct-la-punct și mesaje de publicare/abonare.
Mesagerie punct-la-punct: Acest model de comunicare este modelul de distribuție utilizat în cozile de mesaje în care expeditorul și destinatarul fiecărui mesaj sunt asociate unu-la-unu. Fiecare mesaj din coadă este citit o singură dată și trimis doar unui destinatar.
Modelul de mesagerie punct la punct este implementat în scenariile de gestionare a salariilor și de procesare a tranzacțiilor financiare, în care trebuie asigurată că fiecare plată este efectuată o singură dată. Dacă consumatorul este offline, brokerul de mesaje îl stochează în coada de mesaje și îl livrează mai târziu.
Mesaje de publicare/abonare: în acest mod de schimb de mesaje, producătorul nu știe complet cine va fi consumatorul mesajului. Trimite mesaje referitoare la un subiect, iar toate aplicațiile care s-au abonat la acesta primesc toate mesajele publicate.
Consumatorul și producătorul au o relație unu-la-mulți, iar modelul este utilizat în sistemul bazat pe arhitectură bazată pe evenimente, în care aplicațiile nu au dependențe unele de altele.
Iată un ciclu de viață al transmiterii unui mesaj folosind un broker de mesaje.
- Ciclul începe cu trimiterea de mesaje către o singură sau mai multe destinații.
- Apoi convertiți mesajele într-un alt model.
- Împărțiți mesajele în părți mai mici, transmiteți-le consumatorului și apoi colectează răspunsurile și le transformă într-un singur mesaj pentru a le trimite înapoi utilizatorului.
- Utilizați stocarea terță parte pentru a adăuga sau a stoca un mesaj.
- Preluați datele necesare utilizând serviciile web
- Trimiteți răspunsuri în caz de eșec sau erori ale mesajului.
- Utilizați modelul de publicare-abonare pentru a direcționa mesajele în funcție de conținut și subiect.
Avantajele utilizării Message Brokers
Iată avantajele angajării brokerilor de mesaje în rețea:
- Producătorul și consumatorul pot face schimb de mesaje indiferent dacă celălalt este online. Un broker de mesaje va livra mesajul ori de câte ori consumatorul devine activ.
- Brokerii de mesaje garantează livrarea mesajelor în orice situație, iar mecanismul de confirmare raportează producătorului despre livrare, făcând tehnologia extrem de durabilă și persistentă.
- Procesarea asincronă asigură că sarcinile care necesită multe resurse ale sistemului sunt încredințate unor procese diferite. Acest lucru vă accelerează aplicația și îmbunătățește experiența utilizatorului.
- Brokerii de mesaje readuc mesajele care nu au fost livrate din cauza eșecului. Resentimentul este fie încercat imediat, fie mai târziu, la un moment dat. Dacă mesajele rămân nelivrate după numeroase încercări, mesajele sunt redirecționate către producător.
Mai jos am reunit brokerii de mesaje populari dintre care puteți alege pentru a facilita comunicarea între aplicațiile moderne.
Memphis
Memphis este un broker de mesaje cu sursă deschisă, creat special pentru ca dezvoltatorii să îl folosească în cazuri de utilizare a fluxului în aplicație. Poate fi implementat cu ușurință și crește aplicația dvs. bazată pe date în câteva secunde.
Dezvoltatorii s-au asigurat că utilizatorii pot beneficia de beneficiile oferite de alți brokeri de mesaje și mai mult de la Memphis. Acest broker de mesaje utilizează funcționalitățile de bază ale NATS pentru a oferi tehnici de optimizare automată, management al schemelor, procesare inline și abilități de depanare.
Acest broker de mesaje condus de comunitate are o interfață ușor de utilizat, complet optimizată pentru a oferi performanțe excepționale. Memphis este echipat cu CLI și SDK-uri pentru Node.JS, Go, Python, Typescript și NestJS, permițând dezvoltatorilor să integreze funcționalitățile brokerului de mesaje pe platforma lor.
Oferă o funcție de coadă cu scrisori moarte cu facilități de retransmitere automată a mesajelor pentru a notifica mesajele neprocesate.
Caracteristicile cheie ale Memphis:
- Rulează pe Kubernetes pentru a accepta abstracția hardware completă pentru scalare, actualizare, repornire și multe altele.
- Depanarea mesajului neconsumat este ușoară prin accesarea călătoriei de date a fiecărui mesaj.
- UI și CLI intuitive sunt utile pentru inginerii de date pentru a depana erorile în timp real.
- Conține abilități unice de gestionare a schemelor și de transformare inline.
RabbitMQ
Lansat în 2007, RabbitMQ este unul dintre cei mai buni brokeri de mesaje, utilizat pe scară largă de mii de utilizatori din întreaga lume ca intermediar de mesaje. Scris în limbajul de programare Erlang, este incredibil de ușor și poate fi instalat atât în configurații în cloud, cât și la nivel local.
RabbitMQ este foarte fiabil și intuitiv, iar interfața sa ușor de utilizat permite aplicațiilor să schimbe mesaje și să controleze cu ușurință brokerul de mesaje. Acest puternic broker de mesaje este compatibil cu multe platforme pentru dezvoltatori și acceptă multe protocoale de mesaje. Poate fi implementat cu ușurință în configurații distribuite și federate pentru a răspunde cerințelor la scară înaltă.
Brokerul de mesaje este interoperabil și funcționează pe mai multe sisteme de operare, platforme bazate pe cloud și instrumente pentru dezvoltatori. Principalele limbi acceptate sunt Java, .NET, PHP, Python, JavaScript, Ruby și Go. Are diverse caracteristici și acceptă pluginuri care facilitează integrarea și interacțiunea cu alte sisteme.
Fiind un broker de mesaje open-source, RabbitMQ este complet gratuit. O versiune comercială separată este, de asemenea, disponibilă pentru o taxă de abonament.
Apache Kafka
În continuare, avem Apache Kafka, un broker de mesaje robust, care oferă un debit mai bun, partiționare încorporată, replicare și toleranță la erori decât alți brokeri de mesagerie. Kafka folosește tehnica sistemului distribuit care utilizează protocolul TCP pentru a permite comunicarea între clienți și servere.
Acest lucru garantează o performanță rapidă, făcând din Kafka o soluție ideală pentru a îndeplini nevoile de comunicare ale aplicațiilor mari de procesare a mesajelor.
Apache Kafka poate fi implementat atât pe sisteme on-premises, cât și pe cloud și funcționează perfect pe bare metal, mașini virtuale și containere. În general, își găsește utilizarea acolo unde este necesar să izolați producătorii de procesare și de date, să tamponeze mesajele nelivrate și în scenarii similare.
Acest broker de mesaje open-source a fost creat inițial pentru a urmări activitățile site-ului web și pentru a stoca date extinse. Capacitatea sa de a stoca volume mari de date într-un cluster distribuit și tolerant la erori îl face alegerea perfectă pentru marile companii de tehnologie. Kafka Message Broker poate gestiona cu pricepere fluxul de evenimente în timp real, pipeliningul și redarea datelor necesare în scenariile de operare rapidă.
Apache ActiveMQ
Bazat pe Java, Apache ActiveMQ este un broker de mesaje open-source capabil să administreze configurarea și întreținerea în numele dvs., reducând volumul de lucru.
Acceptă toate protocoalele standard majore utilizate în industrie și permite integrarea perfectă cu mai multe platforme folosind popularul protocol AMQP.
În mod similar, protocolul STOMP facilitează schimbul de mesaje între aplicațiile web prin intermediul WebSockets, iar protocolul MQTT permite schimbul de mesaje între dispozitivele IoT.
Este compatibil cu numeroase platforme și clienți multi-limbi construiti în diferite limbi, inclusiv JavaScript, C, C++, Python, .Net și multe altele.
Acceptă funcții avansate, cum ar fi grupuri de mesaje, cozi combinate și grupare, pentru a numi câteva. ActiveMQ este extrem de flexibil și suficient de versatil pentru a fi implementat rapid în diferite cazuri de utilizare a mesajelor.
ActiveMQ este disponibil în două variante – brokerul „clasic” și versiunea avansată cunoscută sub numele de Artemis.
Classic ActiveMQ este construit pe arhitectura nesfârșită conectabilă și este compatibil cu mai multe generații de aplicații de mesagerie. Pe de altă parte, Artemis, versiunea avansată a ActiveMQ, prezintă o arhitectură non-blocante pentru a oferi performanța ridicată cerută de noua generație de aplicații.
WSO2
WSO2 este următorul broker de mesaje care merită verificat, creat cu intenția de a oferi capabilități de intermediere a mesajelor într-un mediu distribuit.
Extrem de ușor și ușor de utilizat, acest broker de mesaje este echipat cu un mod de disponibilitate continuă care asigură o disponibilitate ridicată și extinde serverele din cluster, minimizând astfel șansa unui singur punct de eșec.
Tehnologia open source gestionează eficient mai multe cozi, abonați și mesaje pentru a facilita mesajele persistente.
WSO2 acceptă mai multe protocoale, inclusiv MQTT, un protocol de rețea ușor de mașină la mașină care oferă funcții de mesagerie pentru întreprinderi în IoT.
Conectează dispozitivele de la distanță cu brokerii, permițând comunicații de la mașină la mașină (M2M) care pot genera zeci de mii de evenimente simultane în fiecare secundă. WSO2 funcționează pe un model de implementare flexibil care oferă caracteristici de execuție cu un singur nod pentru implementările cluster.
Caracteristicile notabile ale WSO2 sunt următoarele:
- Suportă JMS v1.0 și v1.1 API
- Respectă setul de standarde.
- Suportă Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) v0.91 și protocolul MQTT pentru toate nivelurile QoS și mesajele reținute.
- Suportă multe limbi/platforme, inclusiv Java, .Net, C, C++, PHP, Ruby, Erlang și multe altele.
ZeroMQ
În cele din urmă, avem ZeroMQ, un broker de mesaje sofisticat care oferă conexiuni de mare viteză între aplicații, indiferent de limba și platforma pe care rulează.
Este alcătuit din motoare de ieșire de intrare asincrone încărcate în bibliotecile de mesagerie și stabilește o relație multi-la-mulți între emițător și receptor.
Transmite mesaje de la o aplicație la alta prin WebSockets cu ajutorul a numeroase canale de transport, cum ar fi în proces, inter-proces, TCP, multicast, TIPC, IPC și UDP.
ZeroMQ este echipat cu toate caracteristicile prezente într-un sistem de mesagerie distribuit standard și trimite mesaje prin prize interconectabile, care pot fi aranjate în diferite modele, cum ar fi pub-sub, cerere-răspuns, distribuție de sarcini și fan-out.
ZeroMQ permite un grad ridicat de personalizare pentru a satisface cerințele unice ale diferitelor cazuri de utilizare și acceptă mai multe modele de mesagerie și implementări de limbi.
Este compatibil cu diverse limbaje de programare, cele proeminente fiind C, C++, C#, Java, Python, Ruby și Perl.
Brokerul de mesaje este extrem de rapid, open source și are o bibliotecă de mesagerie ușoară, care ajută la performanțe excepționale chiar și cu motoarele de intrare-ieșire asincrone.
Rezumând
Deci, acum avem o idee destul de clară despre modul în care implementarea brokerilor de mesaje în sistem poate îmbunătăți considerabil arhitectura generală de comunicare. Există o mulțime de furnizori de încredere de brokeri de mesaje și am enumerat cei mai populari brokeri de mesaje care captează piața.
Puteți folosi oricare dintre brokerii de mesaje pe care îi găsiți capabili să îndeplinească nevoile de gestionare a datelor ale organizației dvs. și să vă ajute la distribuirea mesajelor între aplicațiile dvs.
De asemenea, puteți explora cel mai bun API SMS pentru a trimite mesaje utilizatorilor dvs.