golang实现本地延迟队列

Python016

golang实现本地延迟队列,第1张

有个服务会大量使用延迟消息,进行事件处理。随着业务量不断上涨。在晚间、节假日等流量高峰期消息延迟消息队列限流会导致事件丢失,影响业务。与下游沟通后给上调到了最大限流值,问题依然存在,于是决定自己搞一套降级方案。

下游服务触发限流时,能降级部分流量到本地延迟队列,把业务损失降到最低。

本地延迟队列承接部分mq流量

流程如下:

1. 使用zset 存储延迟消息,其中:score为执行时间,value为消息体

2. 启动协程轮询zset,获取score最小的10条数据,协程执行间隔时间xs

        如果最小分值小于等于当前时间戳,则发送消息

        若最小分值大于当前时间戳,sleep等待执行

需要对key进行hash,打散到多个分片中,避免大key和热key问题,官方大key定义

因此,需保证每个key中value数量n<5000,单个value大小不超过 10240/n kb

假设承接10w qps,如何处理?

10w qps延迟120s时,最开始消息队列会积累100000*120=12000000条消息

假如每条消息大小500b,需占用存储6000000kb = 6000Mb = 6GB

为避免大key问题,每个zset存放4000个元素,需要哈希到3000(3000是key的数量,可配置)个zset中。

整个集群假设500台实例,每个处理qps平均在200左右。

单实例消费能力计算:

遍历每个zset,针对每个zset起goroutine处理,此示例中需要 起3000个

但是每秒能处理成功的只有200个,其他都在空跑

综上:

将redis key分片数n和每次处理的消息数m进行动态配置,便于调整

当流量上涨时,调大分片数n和单实例单分片并发数m即可,假如消费间隔200ms,集群处理能力为n*m*5 qps

n = (qps * 120) / 4000

若qps=q,则计算公式如下

zadd = q

zRange = 500 * 5 * n / 500

zRemove = q

setNx = 500 * 5 * n

若10w qps,则

读qps = 15000 + 500*3000*5 =7515000,写 20w

pros

redis 读写性能好,可支持较大并发量,zrange可直接取出到达执行时间的消息

cons

redis 大key问题导致对数据量有一定的限制

分片数量扩缩容会漏消费,会导致事件丢失,业务有损

key分片数量过多时,redis读写压力较大

机器资源浪费,3000个协程,单实例同一秒只有200个针对处理,其他都在空跑

流程如下:

使用带缓冲的channel来实现延迟队列,channel中存放的数据为消息体(包括执行时间),channel能保证先进先出

从channel中取出数据后,判断是否到达执行时间

到达,同步发送mq

未到达,sleep 剩余执行时间,然后再次执行

从channel读出的数据如果未到达执行时间,无法再次放入channel中,需要协程sleep(执行时间-当前时间)

10w qps延迟120s时,最开始消息队列会积累100000*120=12000000条消息,假设每条消息大小500b,需要6G存储空间

channel 大小 = (qps*120)/ c , c=集群实例数,c=500 =>channel大小为24000,占用12M内存

要处理10w qps,分摊到每个机器的处理速度为 100000/500 = 200,假设单协程处理10qps,开20个即可。

pros:

本地存储,相比redis,读写速度更快;协程数量少,开销低;资源利用率较方案一高

cons:

稳定性不如redis,实例故障可能导致数据丢失;worker池和channel扩缩容依赖服务重启,成本高速度慢

综上,我们以10w qps为例,对比两种方案在以下指标差异,选择方案二。

附上demo

简单减少slave同步延案架构做优化尽量让主库DDL快速执行主库写数据安全性较高比sync_binlog=1innodb_flush_log_at_trx_commit = 1 类设置slave则需要高数据安全完全讲sync_binlog设置0或者关闭binloginnodb_flushlog设置0提高sql执行效率另外使用比主库更硬件设备作slave

mysql-5.6.3已经支持线程主复制原理丁奇类似丁奇表做线程Oracle使用数据库(schema)单位做线程同库使用同复制线程

sync_binlog=1

This makes MySQL synchronize the binary log’s contents to disk each time it commits a transaction

默认情况并每写入都binlog与硬盘同步操作系统或机器(仅仅MySQL服务器)崩溃能binlog语句丢 失要想防止种情况使用sync_binlog全局变量(1安全值慢)使binlog每Nbinlog写入与硬盘 同步即使sync_binlog设置1,现崩溃能表内容binlog内容间存致性使用InnoDB表MySQL服务器 处理COMMIT语句整事务写入binlog并事务提交InnoDB两操作间现崩溃重启事务InnoDB滚仍 存binlog用--innodb-safe-binlog选项增加InnoDB表内容binlog间致性(注释:MySQL 5.1需要--innodb-safe-binlog;由于引入XA事务支持该选项作废)该选项提供更程度安全使每事务 binlog(sync_binlog =1)(默认情况真)InnoDB志与硬盘同步该选项效崩溃重启滚事务MySQL服务器binlog剪切滚 InnoDB事务确保binlog反馈InnoDB表确切数据等并使服务器保持与主服务器保持同步(接收 滚语句)

innodb_flush_log_at_trx_commit (管用)

抱怨Innodb比MyISAM慢 100倍概忘调整值默认值1意思每事务提交或事务外指令都需要志写入(flush)硬盘费特别使用电 池供电缓存(Battery backed up cache)设2于运用特别MyISAM表转意思写入硬盘写入系统缓存志仍每秒flush硬 盘所般丢失超1-2秒更新设0更快点安全面比较差即使MySQL挂能丢失事务数据值2整操作系统 挂才能丢数据