zeromq实践

zeromq简介

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zeroMQ不是TCP,不是socket,也不是音信队列,而是那么些的综合体。

ZeroMQ以嵌入式网络编程库的款式落到实处了一个并行开发框架(concurrency
framework),
可以提供经过内(inproc)、进度间(IPC)、网络(TCP)和广播格局的消息信道,
并辅助扇出(fan-out)、公布-订阅(pub-sub)、任务分发(task
distribution)、请求/响应(request-reply)等通讯形式。

ZeroMQ的异步I/O模型可以为多核新闻系统提供充分的增添性。

ZeroMQ接济30两种语言的API,可以用来绝半数以上操作系统。

与socket对比

ZeroMQ提供了看似于Socket的一多级接口,他跟Socket的分别是:普通的socket是端到端的(1:1的涉嫌),而ZMQ却是可以N:M
的涉及,人们对BSD套接字的通晓较多的是点对点的连日,点对点总是需求显式地树立连接、销毁连接、选拔情商(TCP/UDP)和处理错误等,而ZMQ屏蔽了那一个细节,让您的网络编程更为简易。ZMQ用于node与node间的通信,node可以是主机只怕是进度。

ZeroMQ特点

ZeroMQ是一个传输层API库,
更关切音信的传导。与消息队列相比,ZeroMQ有以下一些特色:

1 点对点无中间节点.

守旧的信息队列都亟待一个新闻服务器来储存转载音讯。而ZeroMQ则废弃了那么些情势,把中央放在了点对点的音信传输上。

ZeroMQ能缓存音信,可是是在发送端缓存。ZeroMQ里有水位设置的连锁接口来控制缓存量。当然,ZeroMQ也支撑古板的音信队列(通过zmq_device来实现)。

2 强调音讯收发情势

在点对点的新闻传输上ZeroMQ将通讯的形式做了汇总,比如大规模的订阅方式(一个音信发两个客户),分发格局(N个音信平均分给X个客户)等等。上边是近日支撑的新闻格局配对,任何一方都能够做为服务端。

  • PUB and SUB
  • REQ and REP
  • 澳门葡京棋牌网址,REQ and ROUTER (take care, REQ inserts an extra null frame)
  • DEALER and REP (take care, REP assumes a null frame)
  • DEALER and ROUTER
  • DEALER and DEALER
  • ROUTER and ROUTER
  • PUSH and PULL
  • PAIR and PAIR
    XPUB and XSUB是PUB and SUB的弱版本。

4种基本新闻形式

ZeroMQ将音讯通讯分成4种模型,分别是一对一结对模子(Exclusive-Pair
)、请求应对模型(Request-Reply)、揭橥订阅模型(Publish-Subscribe)、推拉模型(Push-Pull)

Request-Reply请求应对模型

由请求端发起呼吁,然后等待回应端应答。一个呼吁必须相应一个作答,从呼吁端的角度来看是发-收配对,从答应端的角度是收-发对。跟一对一结对模型的分别在于请求端可以是1~N个。

动用场景:该模型首要用以远程调用及职分分配等。Echo服务就是那种经典模型的使用。
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Publish-Subscribe发表订阅模型

公布端单向分发数据,且不关怀是或不是把全部新闻发送给订阅端。若是发布端先导颁发音讯时,订阅端尚未连接上去,则这几个音信会被直接甩掉。订阅端未连接导致新闻丢失的难点,可以透过与请求应对模型组合来消除。订阅端只承担接收,而不只怕申报,且在订阅端消费速度慢于表露端的景况下,会在订阅端堆积数据。

行使场景:该模型主要用以数据分发。气候预先报告、和讯歌唱家观者可以选拔那种经典模型。
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注意事项:在此种方式在,SUB端在创制连接后,必要先订阅,才能接受音讯,否则接收不到音讯。示例如下:

ZMQ.Context context = ZMQ.context(1);
Socket subscriber = context.socket(ZMQ.SUB);
subscriber.connect("tcp://localhost:5557");
subscriber.subscribe("".getBytes());
int total = 0;
while (true) {
    byte[] bytes = subscriber.recv(0);
}

Subscribe按区其他topic宗旨过滤

//Publish端发送不同的topic主题
publisher.sendMore("access_point");
publisher.send(ipAddress.toByteArray(), ZMQ.NOBLOCK);

//topic filter过滤:根据topic过滤,不同的Subscribe订阅不同的数据    
subscriber.subscribe("access_point".getBytes());
while (true) {
    //接收topic
    byte[] bytesTopic  = subscriber.recv(0);
    // 接收数据
    byte[] bytesData = subscriber.recv(0);
}

Parallel Pipeline PUSH-PULL推拉模型 分而治之

Server端作为Push端,而Client端作为Pull端,假诺有多少个Client端同时连接到Server端,则Server端会在内部做一个载重均衡,拔取平均分配的算法,将有所新闻均衡公布到Client端上。与发布订阅模型对照,推拉模型在没有顾客的气象下,公布的新闻不会被消耗掉;在顾客力量不够的图景下,能够提供多顾客互相消费化解方案。

行使场景:该模型主要用以多职责并行。
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pair :The Relay Race

信号方式迟早是万分的,那种格局可以代替信号量和互斥锁,用于协调线程。

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安装

使用时,注意将防火墙端口关闭。

在CentOS下使用ZeroMQ

centos 安装 zeromq jzmq

#install zeromq
tar -xzf zeromq-2.1.7.tar.gz
cd zeromq-2.1.7
#./configure --prefix=/usr/local/zeromq  #按照此种方式,会报错,搞不定。
./configure
yum -y install libuuid-devel ##如果报错uuid-dev,安装此程序
make & make install

#install jzmq
(yum -y install libtool)
git clone https://github.com/nathanmarz/jzmq.git
cd jzmq
./autogen.sh
./configure 
make & make install

测试

/ddhome/usr/jzmq/perf
sh local_lat.sh tcp://127.0.0.1:5000 1 100
    如果报以下错误:
    Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: no jzmq in java.library.path
            at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1738)
            at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:823)
            at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1028)
            at org.zeromq.ZMQ.<clinit>(ZMQ.java:34)
            at local_lat.main(local_lat.java:36)
    解决方案:(不是必选项)
    vi ~/.bashrc 
    export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib

报错:错误: 找不到或无法加载主类 remote_lat。这是因为未执行./configure

sh remote_lat.sh tcp://127.0.0.1:5000 1 100

#出现下面信息,则测试成功
message size: 1 [B]            #####说明测试成功
roundtrip count: 100
mean latency: 140.0 [us]

在Windows10下使用ZeroMQ

本身只行使zeromq client接收数据,故未做编译安装,参考
ZeroMQ(Java)使用民用小心得,那里马克一下(适用于windows64bit及32bit),下载已编译好的文书。

现已编译好的文本,一般是多个:jzmq.dll,libzmq.dll,zmq.jar文件(这几个maven中有)

八个dll文件放在jdk放置目录:%JAVA_HOME%/bin/.dll

<dependency>
    <groupId>org.zeromq</groupId>
    <artifactId>jzmq</artifactId>
    <version>2.2.0</version>
</dependency>

即可在idea中运行java代码编写的zeromq.


ZeroMQ进阶

iothread设置

When you create a new context, it starts with one I/O thread. The
general rule of thumb is to allow one I/O thread per gigabyte of data in
or out per second.

ZMQ.Context context = ZMQ.context(1); //1是iothread

Number of threads to use, usually 1 is sufficient for most use cases.
public static Context context(int ioThreads) {
        return new Context(ioThreads);
}

有惊无险注明

zmq_plain(7)

clear-text authentication明文认证 Authentication Using SASL

The PLAIN mechanism defines a simple username/password mechanism that
lets a server authenticate a client. PLAIN makes no attempt at security
or confidentiality. It is intended for use on internal networks where
security requirements are low. The PLAIN mechanism is defined by this
document:
http://rfc.zeromq.org/spec:24.内网使用,安全性低

zmq_curve(7)

secure authentication and confidentiality安全的验证方法和保密措施

The CURVE mechanism defines a mechanism for secure authentication and
confidentiality for communications between a client and a server. CURVE
is intended for use on public networks. The CURVE mechanism is defined
by this document:
http://rfc.zeromq.org/spec:25.公网使用

Pub-Sub Network with a Proxy 请求-应答代理

三种办法来再而三两个客户端和多少个服务端。

  • 率先种是让客户端通过负载均衡与多个服务端进行一而再。
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  • 其次种是请求-应答代理会将三个套接字分别绑定到前者和后端,供客户端和劳务端套接字连接。代理装置必需求是非阻塞式的。那种措施灵活性更好。
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The Request-Reply Mechanisms 高级请求-应答形式

阿联酋方式和伙伴格局

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The Naming Ceremony

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The State Flow状态流

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参考文献


tips:本文属于自个儿读书和推行进程的记录,很多图和文字都粘贴自网上文章,没有申明引用请见谅!如有任何难题请留言或邮件布告,我会立即过来。

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