يتم إنشاء الأنظمة الموزعة بمكونات متعددة مترابطة ، غالبًا ما تمتد عبر عدة عقد أو خوادم ، لتحقيق التسامح مع الأخطاء ، وموازنة الأحمال ، وزيادة الاستجابة. يتمثل أحد الجوانب الحاسمة لضمان الأداء السلس للأنظمة الموزعة في الإدارة الفعالة والتنسيق للتواصل بين المكونات. هذا هو المكان الذي تصبح فيه قوائم انتظار الرسائل ضرورية.
قوائم انتظار الرسائل هي آليات اتصال تتيح التبادل الموثوق وغير المتزامن للرسائل بين المكونات المختلفة داخل نظام موزع. تحافظ هذه الآليات على التناسق والتوافر والتسامح في القسم من خلال ضمان معالجة الرسائل بالترتيب الصحيح ويمكنها تحمل حالات الفشل. أنها تلبي المتطلبات الأساسية للأنظمة الموزعة ، مثل:
- تحمل الخطأ : إذا فشل أحد المكونات داخل نظام موزع ، فإن قوائم انتظار الرسائل تضمن عدم فقد الرسائل ويمكن تسليمها إلى المستلمين المقصودين بمجرد استرداد النظام.
- قابلية التوسع : مع نمو حجم النظام وسعته ، يمكن لقوائم انتظار الرسائل أن توازن الحمل وتوزيع الرسائل بين المكونات من خلال إدارة حركة الاتصالات بكفاءة.
- المرونة : تمنع قوائم انتظار الرسائل النظام بأكمله من الانهيار بسبب فشل مكون واحد أو تحميل زائد.
تتوفر اليوم العديد من تقنيات انتظار الرسائل ، ولكل منها نقاط قوتها وضعفها. اثنان من حلول انتظار الرسائل الشائعة هما RabbitMQ و Apache Kafka . في الأقسام التالية ، سنقدم باختصار RabbitMQ و Apache Kafka قبل مقارنة ميزاتهما ومزاياهما وعيوبهما.
فهم RabbitMQ
RabbitMQ هو برنامج وسيط رسائل مفتوح المصدر يقوم بتنفيذ بروتوكول وضع الرسائل في قائمة انتظار (AMQP). إنه يسهل الاتصال القابل للتطوير والموثوق به وعالي الأداء بين المكونات والأنظمة المختلفة.
يُعرف RabbitMQ باستقراره ، ويستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات ، مثل الخدمات المالية ، والتجارة الإلكترونية ، وإنترنت الأشياء . تعتمد هندسة RabbitMQ على مفهوم التبادلات وقوائم الانتظار. عندما يتم إرسال رسالة (بواسطة منتج) ، يتم إعادة توجيهها إلى تبادل ، والذي يقوم بعد ذلك بتوجيه الرسالة إلى قائمة انتظار واحدة أو أكثر بناءً على قواعد التوجيه المحددة مسبقًا. يشترك المستهلكون ، وهم مكونات مهتمة بمعالجة تلك الرسائل ، في قوائم الانتظار ويستهلكون الرسائل وفقًا لذلك.
فهم أباتشي كافكا
Apache Kafka عبارة عن منصة دفق موزعة مصممة لإرسال رسائل عالية الإنتاجية ومتسامحة مع الأخطاء وقابلة للتطوير ومعالجة تدفقات البيانات في الوقت الفعلي. يعتبر كافكا مناسبًا تمامًا للتعامل مع كميات هائلة من الأحداث ، وتوفير خدمات الرسائل ذات زمن الوصول المنخفض والعمل كنظام تخزين مركزي للسجلات والأحداث.
تختلف بنية كافكا اختلافًا كبيرًا عن هندسة RabbitMQ ، حيث تستخدم بنية قائمة على السجل الموزع. في كافكا ، يتم تنظيم الرسائل في موضوعات ، وتنقسم إلى أقسام. يرسل المنتجون رسائل إلى موضوعات محددة ، بينما يشترك المستهلكون في موضوعات لاسترداد الرسائل. يعمل كل قسم كسجل مرتب ويضمن معالجة الرسائل بترتيب إنتاجها.
في الأقسام التالية ، سنتعمق أكثر في مقارنة كل من RabbitMQ و Apache Kafka من خلال دراسة ميزاتهما الرئيسية ومزاياهما وعيوبهما.
الميزات الرئيسية لـ RabbitMQ و Apache Kafka
سيساعدك فهم الميزات الرئيسية لـ RabbitMQ و Apache Kafka على اتخاذ القرار عند اختيار تقنية المراسلة المناسبة لنظامك الموزع. دعونا نقارن بعض الميزات الأساسية لكلا النظامين.
الأرنب
- التبادلات وقوائم الانتظار: يستخدم RabbitMQ نظام توجيه مرنًا يعتمد على التبادلات وقوائم الانتظار. تستقبل التبادلات الرسائل وتوجهها إلى قائمة انتظار واحدة أو أكثر بناءً على قواعد ملزمة.
- استمرار الرسائل: يتيح لك RabbitMQ استمرار إرسال الرسائل إلى القرص ، مما يضمن عدم فقدها في حالة تعطل الخادم أو إعادة تشغيله.
- شكر وتقدير وتأكيدات الناشر: يدعم RabbitMQ الإقرارات ويؤكد الناشر ، مما يتيح تسليم الرسائل بشكل موثوق ويضمن معالجة الرسائل بشكل صحيح.
- دعم البروتوكولات المتعددة: يدعم RabbitMQ بروتوكولات المراسلة المختلفة ، مثل AMQP و MQTT و STOMP ، مما يوفر المرونة وقابلية التشغيل البيني مع أنظمة مختلفة.
- التوافر العالي والتكتل: يدعم RabbitMQ الإتاحة العالية من خلال قوائم انتظار المجموعات والنسخ المتطابقة ، مما يسمح بالتسامح مع الأخطاء والتعافي من الكوارث.
- الإدارة والمراقبة: يشتمل RabbitMQ على أدوات وواجهات برمجة تطبيقات مدمجة لإدارة ومراقبة نظام المراسلة الخاص بك ، مما يتيح لك تقييم الأداء وتحديد المشكلات المحتملة.
مصدر الصورة: RabbitMQ
أباتشي كافكا
- العمارة المستندة إلى السجل الموزع: يستخدم Apache Kafka نظامًا قائمًا على السجل الموزع ، مما يضمن إنتاجية عالية وزمن انتقال منخفض وقابلية توسعة ممتازة.
- الموضوعات والأقسام: ينظم كافكا الرسائل في موضوعات يمكن تقسيمها إلى أقسام للمعالجة المتوازية ، مما يتيح التزامًا عاليًا ويحسن الأداء.
- النسخ المتماثل والتسامح مع الخطأ: يقوم Apache Kafka بتكرار البيانات عبر عقد وسيط متعددة ، مما يزيد من تحمل الأخطاء ومرونة الفشل.
- معالجة البث: يمتلك كافكا دعمًا مدمجًا لمعالجة الدفق باستخدام Kafka Streams و KSQL ، مما يسمح لك بإجراء معالجة البيانات وتحليلها في الوقت الفعلي داخل النظام الأساسي.
- Connect and REST API: يتيح Kafka Connect و REST API تكاملًا سلسًا مع مصادر وأحواض بيانات مختلفة ، مما يسمح لك ببناء خطوط بيانات معقدة بسهولة.
- المراقبة والإدارة: يعرض كافكا المقاييس وأدوات الرفع مثل مركز التحكم أباتشي كافكا لمراقبة وإدارة البنية التحتية للرسائل الخاصة بك.
إيجابيات وسلبيات RabbitMQ
دعنا نفحص مزايا وعيوب استخدام RabbitMQ كنظام قائمة انتظار الرسائل.
الايجابيات
- ضمانات تسليم الرسائل: يوفر RabbitMQ ضمانات قوية لتسليم الرسائل مع استمرار الرسالة وإقرارات الناشر.
- التوجيه المتقدم: يدعم RabbitMQ خيارات التوجيه المختلفة من خلال نظام التبادل وقائمة الانتظار المرن ، مما يسمح بتوجيه الرسائل والتحكم فيها بدقة.
- الإدارة والمراقبة: تسهل أدوات الإدارة وواجهات برمجة التطبيقات المدمجة في RabbitMQ الإدارة والمراقبة السهلة للبنية التحتية للرسائل الخاصة بك.
- تم اعتماده على نطاق واسع: تم اعتماد RabbitMQ على نطاق واسع في مختلف الصناعات ويدعمه مجتمع كبير.
- دعم بروتوكول متعدد: مع دعم بروتوكولات المراسلة المختلفة ، يوفر RabbitMQ المرونة في تصميم النظام ويضمن إمكانية التشغيل البيني مع أنظمة مختلفة.
سلبيات
- قابلية التوسع: يمكن أن يواجه RabbitMQ تحديات مع قابلية التوسع الأفقي ، والتي قد تكون قيدًا للتطبيقات عالية الإنتاجية.
- قيود الإنتاجية: نظرًا لبنيته ، قد لا يوفر RabbitMQ نفس المستوى من الإنتاجية مثل Apache Kafka ، خاصة عند التعامل مع كميات كبيرة من البيانات.
إيجابيات وسلبيات أباتشي كافكا
فيما يلي بعض مزايا وعيوب استخدام Apache Kafka كنظام مراسلة خاص بك.
الايجابيات
- إنتاجية عالية: بفضل الهندسة المعمارية الموزعة القائمة على السجل ، توفر Apache Kafka إنتاجية عالية ، مما يتيح لك معالجة كميات كبيرة من البيانات بكفاءة.
- الكمون المنخفض: يوفر كافكا مراسلة بزمن انتقال منخفض ، مما يضمن تسليم الرسائل ومعالجتها بسرعة.
- قابلية التوسع: يتفوق كافكا في قابلية التوسع الأفقي ، مما يسمح لك بتوزيع نظام المراسلة الخاص بك عبر عقد متعددة للتعامل مع أعباء العمل الثقيلة.
- معالجة البث: بفضل الدعم المدمج لـ Kafka Streams و KSQL ، يتيح Apache Kafka معالجة البيانات وتحليلها في الوقت الفعلي.
- نظام بيئي غني: يشتمل النظام البيئي لكافكا على العديد من الأدوات والمكتبات والموصلات ، مما يبسط التكامل مع مصادر البيانات المختلفة والمصارف.
سلبيات
- التكوين المعقد: يمكن أن يكون تكوين Apache Kafka معقدًا ، ويتطلب معرفة متقدمة بأجزاءه الداخلية وفهمًا لضبط الأداء لتحقيق أفضل النتائج.
- منحنى التعلم الحاد: نظرًا لميزاته ومفاهيمه المتقدمة ، يمكن أن يكون لدى كافكا منحنى تعليمي حاد للقادمين الجدد وقد يكون أكثر صعوبة في الإعداد والإدارة.
- المبالغة في حالات الاستخدام الأكثر بساطة: قد تكون ميزات Apache Kafka القوية مبالغة في حالات الاستخدام الأصغر أو الأبسط ، والتي يمكن معالجتها باستخدام أنظمة رسائل خفيفة الوزن مثل RabbitMQ.
RabbitMQ مقابل Apache Kafka: حالات الاستخدام
يعد فهم حالات استخدام RabbitMQ و Apache Kafka أمرًا ضروريًا لاختيار تطبيقك المحدد. هنا ، سوف نستكشف حالات استخدام مختلفة حيث تتفوق كل تقنية.
حالات استخدام RabbitMQ
- الخدمات المالية: يستخدم RabbitMQ على نطاق واسع في التطبيقات المالية حيث يكون توصيل الرسائل الموثوق به أمرًا بالغ الأهمية. على سبيل المثال ، يمكن لـ RabbitMQ التعامل مع معالجة الطلبات وتحديثات المحفظة وعمليات تنفيذ التجارة من خلال ضمانات الرسائل القوية وميزات التوجيه المتقدمة.
- تطبيقات إنترنت الأشياء: في سيناريوهات إنترنت الأشياء مع الأجهزة المتصلة ، يمكن لـ RabbitMQ التعامل مع الآلاف من طلبات الاتصال من جهاز إلى جهاز بكفاءة. يوفر خيارات توجيه دقيقة ودعمًا لأنماط وبروتوكولات المراسلة المختلفة.
- معالجة البيانات في الوقت الفعلي: يعتبر RabbitMQ مناسبًا لأنظمة معالجة البيانات في الوقت الفعلي على نطاق صغير حيث يمكن ترتيب الرسائل حسب الأولوية وترتيبها بشكل فعال. تضمن إقرارات رسالتها عدم فقد الرسائل أثناء المعالجة ، مما يضمن تناسق الرسالة.
- قوائم انتظار المهام والمعالجة غير المتزامنة: يُفضل RabbitMQ لإدارة قائمة انتظار المهام والمعالجة غير المتزامنة ، حيث يدعم مثيلات العامل المتعددة لموازنة عبء العمل. يمكن للمستخدمين زيادة عدد العمال للتعامل مع أعباء العمل المتغيرة والحفاظ على أداء النظام بسهولة.
وقائع استخدام أباتشي كافكا
- تحليلات في الوقت الفعلي: يتفوق Apache Kafka في معالجة البيانات على نطاق واسع وبثها من أجل التحليلات في الوقت الفعلي. بفضل الإنتاجية العالية ووقت الاستجابة المنخفض ، يعمل كافكا على تشغيل تطبيقات مثل محركات المراقبة والكشف عن الاحتيال والتوصية.
- أنظمة المراقبة: يعد Apache Kafka مثاليًا لأنظمة المراقبة والتتبع ، مثل مراقبة أداء التطبيقات (APM) وتسليم السجل الموزع. يستطيع كافكا استيعاب كميات هائلة من البيانات ومعالجتها ، مما يتيح تتبع النظام والتنبيه بشأن أحداث البنية التحتية والبرمجيات.
- معالجة التدفق: يعد Apache Kafka خيارًا شائعًا لتطبيقات معالجة الدفق نظرًا لبنيته الموزعة القائمة على السجل. يتكامل كافكا أيضًا مع العديد من أطر معالجة الدفق ، مثل Apache Flink و Apache Samza و Kafka Streams ، مما يجعله أكثر تنوعًا لبناء مثل هذه الحلول.
- البنى القائمة على الأحداث: يعد Apache Kafka مناسبًا تمامًا للهياكل المعقدة التي تعتمد على الأحداث ، حيث إنه يدعم الأحداث بشكل أصلي ويوفر نظامًا بيئيًا شاملاً للأدوات والمكتبات وعمليات الدمج لتنفيذ الأنظمة التي تعتمد على الأحداث.
دمج قوائم انتظار الرسائل مع AppMaster.io
يمكن أن يساعد تكامل RabbitMQ و Apache Kafka مع تطبيقات AppMaster.io على تحسين الاتصال بين الأنظمة الموزعة أثناء استخدام إمكانات التطوير بدون كود في AppMaster. إليك كيفية تحقيق تكامل سلس مع AppMaster:
- تكامل API: يوفر كل من RabbitMQ و Apache Kafka واجهات برمجة تطبيقات RESTful ، مما يسمح لك بالتفاعل مع خدماتهم برمجيًا. عند إنشاء تطبيقك باستخدام AppMaster.io ، يمكنك تحديد endpoints API التي تتطابق مع واجهة برمجة تطبيقات خدمة قائمة انتظار الرسائل المطلوبة واستخدامها في مخططات التطبيق.
- إنشاء الكود: يمكن الاستفادة من إمكانات إنشاء التعليمات البرمجية المتنوعة لـ AppMaster.io لتضمين مكتبات قائمة انتظار الرسائل ومجموعات تطوير البرامج (SDK) للعميل في الواجهة الخلفية أو الويب أو تطبيقات الأجهزة المحمولة. عند إنشاء الكود المصدري للتطبيق الخاص بك ، تأكد من تضمين مكتبات العميل المناسبة لتمكين الاتصال والنشر واستهلاك الرسائل عبر RabbitMQ أو Apache Kafka.
- عمليات الأعمال المخصصة: باستخدام عمليات الأعمال المخصصة لـ AppMaster ، يمكنك إنشاء عمليات تكامل عن طريق التصميم المرئي لتفاعلات قائمة انتظار الرسائل. على سبيل المثال ، يمكنك تصميم الرسالة بأكملها لإرسال واستهلاك مهام سير العمل لكل من RabbitMQ و Apache Kafka داخل مشروع AppMaster الخاص بك.
من خلال دمج RabbitMQ أو Apache Kafka مع تطبيقات AppMaster.io الخاصة بك ، ستتمكن من الاستفادة من ميزات التطوير no-code أثناء استخدام التوزيع الأمثل ومعالجة الرسائل داخل الأنظمة الموزعة. يمكن أن يؤدي هذا المزيج القوي إلى تطبيقات أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة وقابلة للتطوير.
