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架构实战营 模块 3 作业 - 消息队列架构设计文档

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前言

本文是游戏业务线消息队列中间件详细架构设计文档,用于指导消息队列后续的开发、测试和运维


词汇表


1. 业务背景


随着前浪微博业务的不断发展,业务上拆分的子系统越来越多,目前系统间的调用都是同步调用,由此带来几个明显的系统问题:

  • 性能问题:当用户发布了一条微博后,微博发布子系统需要同步调用“统计子系统”“审核子系统”“奖励子系统”等共 8 个子系统,性能很低。

  • 耦合问题:当新增一个子系统时,例如如果要增加“广告子系统”,那么广告子系统需要开发新的接口给微博发布子系统调用。

  • 效率问题:每个子系统提供的接口参数和实现都有一些细微的差别,导致每次都需要重新设计接口和联调接口,开发团队和测试团队花费了许多重复工作量。

基于以上背景,我们需要引入消息队列进行系统解耦,将目前的同步调用改为异步通知。


2. 约束和限制

存储必须使用已有的 MySQL 数据库。需要满足超过 XYZ 的 QPS+TPS 的性能指标。


3. 总体架构


消息存储采用 MySQL, 采用分组模式来实现数据分区。同分区内使用主备模式保证消息不丢失。跨分区数据不同步。正常情况下采用读写操作有主机处理。读操作由备机处理。业务服务器用 SDK 采用轮询方式对数据进行读写。



4. 详细设计


4.1 核心功能


4.1.1 消息发送流程



4.1.2 消息消费流程



4.1.3 服务器主从切换



4.2 关键设计


1)消息发送可靠性

业务服务器中嵌入消息队列系统提供的 SDK,SDK 支持轮询发送消息,当某个分组的主服务器无法发送消息时,SDK 挑选下一个分组主服务器重发消息,依次尝试所有主服务器直到发送成功;如果全部主服务器都无法发送,SDK 可以缓存消息,也可以直接丢弃消息,具体策略可以在启动 SDK 的时候通过配置指定。

如果 SDK 缓存了一些消息未发送,此时恰好业务服务器又重启,则所有缓存的消息将永久丢失,这种情况 SDK 不做处理,业务方需要针对某些非常关键的消息自己实现永久存储的功能。


2)消息存储可靠性

消息存储在 MySQL 中,每个分组有一主一备两台 MySQL 服务器,MySQL 服务器之间复制消息以保证消息存储高可用。如果主备间出现复制延迟,恰好此时 MySQL 主服务器宕机导致数据无法恢复,则部分消息会永久丢失,这种情况不做针对性设计,DBA 需要对主备间的复制延迟进行监控,当复制延迟超过 30 秒的时候需要及时告警并进行处理。


3)消息如何存储

每个消息队列对应一个 MySQL 表,消息队列名就是表名,表结构设计为



4.3 设计规范

1)消息队列服务器使用 Spring Boot + Netty 开发

2)MySQL 使用 Innodb 存储引擎

3)TCP 包的结构设计


5. 质量设计

5.1 消息队列管理后台

5.2 成本


6. 演进规划

6.1 消息队列一期

6.2 消息队列二期

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