Dagens applikationer blir alltmer komplexa, vilket kräver att utvecklare ständigt hanterar tidskrävande och resurskrävande processer.
Dataöverföring mellan specifika tjänster och bearbetning av stora datamängder är bara några av de vanliga utmaningar som utvecklare ställs inför dagligen. Som tur är utvecklas nya tekniker och verktyg för att hantera dessa komplikationer, och meddelandekösystem är en av dem.
Meddelandekösystem gör det möjligt för nätverkslösningar att utbyta meddelanden och kommunicera med varandra. Låt oss utforska denna banbrytande teknik närmare.
Vad är ett meddelandekösystem?
Ett meddelandekösystem är ett mjukvaruverktyg som underlättar för tjänster och applikationer att överföra meddelanden för kommunikation och informationsutbyte. Meddelandekösystem utgör en gemensam integrationsmekanism för att stödja molnbaserade, serverlösa, mikrotjänstbaserade och hybridmolnarkitekturer.
Ett meddelandekösystem åstadkommer detta genom att transformera meddelanden mellan godkända meddelandeprotokoll. Detta gör att oberoende tjänster kan kommunicera med varandra direkt, oavsett deras olika programmeringsspråk.
Hur fungerar ett meddelandekösystem?
Meddelandekösystem kan säkra, arkivera, dirigera och leverera meddelanden till lämpliga mottagare. De fungerar som en brygga mellan olika applikationer, vilket gör det möjligt för avsändare att skicka meddelanden utan att veta platsen, statusen eller antalet mottagare.
Meddelandekösystem använder ofta ett element som kallas meddelandekö för att tillhandahålla säker meddelandelagring och pålitlig leverans. Meddelandekön lagrar och indexerar meddelanden tills de konsumerande applikationerna kan bearbeta dem. Meddelanden lagras i en meddelandekö i samma ordning som de skickades och stannar där tills mottagandet har bekräftats.
För att få en bättre förståelse för hur ett meddelandekösystem utför sina uppgifter, låt oss utforska några av de grundläggande begreppen:
- Producenten är ett gränssnitt som direkt kommunicerar med meddelandekösystemet för att skicka lagrade meddelanden för distribution.
- Konsumenten är en enhet där meddelandet ska levereras och som begär data från meddelandekösystemet. De kan också kallas prenumeranter.
- En kö eller ett ämne är en datatyp som används av meddelandekösystemet för att lagra meddelanden. Du kan se dem som en mapp i datorer, och de fungerar enligt principen FIFO (först in, först ut).
- Slutligen har vi en Exchange, en slags logisk enhet som hanterar köerna och skapar grupper av meddelanden som gör det möjligt för konsumenterna att utbyta meddelanden.
Kommunikation genom meddelandeutbyte via meddelandekösystem sker baserat på två distinkta meddelandemönster eller stilar. De kallas punkt-till-punkt-meddelanden och publicera/prenumerera-meddelanden.
Punkt-till-punkt-meddelanden: Denna kommunikationsmodell är det distributionsmönster som används i meddelandeköer där avsändaren och mottagaren av varje meddelande är kopplade en-till-en. Varje meddelande i kön läses bara en gång och skickas bara till en mottagare.
Punkt-till-punkt-meddelanden används i scenarier som lönehantering och finansiell transaktionsbearbetning, där det måste säkerställas att varje betalning endast görs en gång. Om konsumenten är offline lagrar meddelandekösystemet meddelandet i meddelandekön och levererar det vid ett senare tillfälle.
Publicera/prenumerera-meddelanden: I denna metod för meddelandeutbyte är producenten helt omedveten om vem som kommer att vara konsument av meddelandet. Den skickar meddelanden om ett ämne, och alla applikationer som har prenumererat på det får alla publicerade meddelanden.
Konsument och producent har en en-till-många-relation, och modellen används i händelsestyrda arkitekturbaserade system, där applikationer inte är beroende av varandra.
Här är livscykeln för en meddelandeöverföring med ett meddelandekösystem:
- Cykeln börjar med att meddelanden skickas till en eller flera destinationer.
- Meddelanden konverteras sedan till en annan modell.
- Meddelanden delas upp i mindre delar, överförs till konsumenten, svaren samlas in och omvandlas till ett enda meddelande som skickas tillbaka till användaren.
- Tredjepartslagring används för att lägga till eller lagra meddelanden.
- Nödvändig data hämtas med hjälp av webbtjänster.
- Svar skickas vid meddelandefel eller andra fel.
- Publicera/prenumerera-mönstret används för att dirigera meddelanden baserat på innehåll och ämne.
Fördelar med att använda meddelandekösystem
Här är några av fördelarna med att använda meddelandekösystem i nätverket:
- Producenten och konsumenten kan utbyta meddelanden oavsett om den andra är online. Ett meddelandekösystem levererar meddelandet när konsumenten blir aktiv.
- Meddelandekösystem garanterar meddelandeleverans i alla situationer, och en bekräftelsemekanism rapporterar leveransen till producenten, vilket gör tekniken mycket tillförlitlig.
- Asynkron bearbetning säkerställer att uppgifter som kräver mycket systemresurser anförtros till olika processer. Detta snabbar upp din applikation och förbättrar användarupplevelsen.
- Meddelandekösystem levererar meddelanden som misslyckats med leverans på grund av fel. Försök görs antingen omedelbart eller senare. Om meddelanden inte kan levereras efter flera försök, omdirigeras meddelandena till producenten.
Nedan har vi sammanställt några populära meddelandekösystem du kan välja mellan för att underlätta kommunikationen mellan moderna applikationer.
Memphis
Memphis är ett meddelandekösystem med öppen källkod, specifikt byggt för utvecklare för att använda i strömmande applikationer. Det kan enkelt distribueras och skala din datadrivna applikation på några sekunder.
Utvecklare har sett till att användare kan dra nytta av de fördelar som andra meddelandekösystem erbjuder, plus mer från Memphis. Detta meddelandekösystem använder funktionerna i NATS-kärnan för att erbjuda automatiska optimeringstekniker, schemaläggning, inline-bearbetning och felsökningsmöjligheter.
Detta community-drivna meddelandekösystem har ett användarvänligt gränssnitt helt optimerat för att leverera exceptionell prestanda. Memphis är utrustat med CLI och SDK:er för Node.JS, Go, Python, Typescript och NestJS, vilket gör det möjligt för utvecklare att integrera meddelandeköfunktionerna på sin plattform.
Det erbjuder en funktion för ”döda bokstäver” med automatisk återsändning av meddelanden för att meddela ohanterade meddelanden.
Viktiga egenskaper hos Memphis:
- Körs på Kubernetes för att stödja fullständig hårdvaruabstraktion för skalning, uppgradering, omstart och mer.
- Det är enkelt att felsöka oanvända meddelanden genom att komma åt dataresan för varje meddelande.
- Intuitiva användargränssnitt och CLI är praktiska för dataingenjörer för att felsöka fel i realtid.
- Innehåller unika schemahanterings- och inline-transformationsfunktioner.
RabbitMQ
RabbitMQ, som släpptes 2007, är ett av de mest populära meddelandekösystemen, flitigt använt av tusentals användare världen över. Det är skrivet i programmeringsspråket Erlang och är otroligt lätt och kan installeras i både moln och lokalt baserade miljöer.
RabbitMQ är mycket pålitligt och intuitivt, och dess användarvänliga gränssnitt gör det möjligt för applikationer att utbyta meddelanden och enkelt kontrollera meddelandekösystemet. Detta kraftfulla meddelandekösystem är kompatibelt med många utvecklarplattformar och stöder många meddelandeprotokoll. Det kan enkelt distribueras i distribuerade och federerade konfigurationer för att möta storskaliga krav.
Meddelandekösystemet är interoperabelt och fungerar på flera operativsystem, molnbaserade plattformar och utvecklarverktyg. De viktigaste språken som stöds är Java, .NET, PHP, Python, JavaScript, Ruby och Go. Det har olika funktioner och stöder plugins som underlättar integration och interaktion med andra system.
Som ett meddelandekösystem med öppen källkod är RabbitMQ helt gratis. En separat kommersiell version finns också tillgänglig mot en prenumerationsavgift.
Apache Kafka
Därefter har vi Apache Kafka, ett robust meddelandekösystem som erbjuder bättre genomströmning, inbyggd partitionering, replikering och feltolerans än andra meddelandekösystem. Kafka använder distribuerad systemteknik som använder TCP-protokollet för att möjliggöra kommunikation mellan klienter och servrar.
Detta garanterar snabb prestanda, vilket gör Kafka till en idealisk lösning för att möta kommunikationsbehoven hos stora meddelandebehandlingsapplikationer.
Apache Kafka kan distribueras på både lokala och molnbaserade system, och det fungerar felfritt på ”bare metal”, virtuella maskiner och behållare. Det används oftast där det krävs att isolera bearbetnings- och dataproducenter, buffra olevererade meddelanden och i liknande scenarier.
Detta meddelandekösystem med öppen källkod byggdes ursprungligen för att spåra webbplatsaktiviteter och lagra stora datamängder. Dess förmåga att lagra stora mängder data i ett distribuerat och feltolerant kluster gör det till ett perfekt val för stora teknikföretag. Kafka Message Broker kan hantera händelseströmning i realtid, pipelining och dataåteruppspelning som krävs i scenarier med höga hastigheter.
Apache ActiveMQ
Baserat på Java är Apache ActiveMQ ett meddelandekösystem med öppen källkod som kan hantera installation och underhåll åt dig, vilket minskar din arbetsbelastning.
Det stöder alla stora standardprotokoll som används i branschen och tillåter sömlös integration med flera plattformar med det populära AMQP-protokollet.
På liknande sätt underlättar STOMP-protokollet meddelandeutbyte mellan webbapplikationer genom WebSockets, och MQTT-protokollet tillåter meddelandeutbyte mellan IoT-enheter.
Det är kompatibelt med många plattformar för flera språk och klienter byggda på olika språk, inklusive JavaScript, C, C++, Python, .Net och mer.
Det stöder avancerade funktioner som meddelandegrupper, kombinerade köer och klustring, för att nämna några. ActiveMQ är mycket flexibelt och mångsidigt nog att snabbt implementera i olika fall för meddelandehantering.
ActiveMQ finns i två varianter – den ”klassiska” mäklaren och den avancerade versionen känd som Artemis.
Classic ActiveMQ bygger på en flexibel plug-in-arkitektur och är kompatibel med flera generationer av meddelandeapplikationer. Å andra sidan har Artemis, den avancerade versionen av ActiveMQ, en icke-blockerande arkitektur för att leverera den höga prestanda som krävs av den nya generationen applikationer.
WSO2
WSO2 är nästa meddelandekösystem som är värt att kolla in, skapat med avsikten att erbjuda meddelandeköfunktioner i en distribuerad miljö.
Detta meddelandekösystem är extremt lätt och lätt att använda och är utrustat med ett läge för kontinuerlig tillgänglighet som säkerställer hög tillgänglighet och skalar servrar inom klustret, vilket minimerar risken för en enda felpunkt.
Denna teknik med öppen källkod hanterar effektivt flera köer, prenumeranter och meddelanden för att underlätta beständiga meddelanden.
WSO2 stöder flera protokoll, inklusive MQTT, ett lätt nätverksprotokoll för maskin-till-maskin som erbjuder företagsmeddelandefunktioner i IoT.
Det överbryggar fjärrenheter med meddelandekösystem, vilket möjliggör kommunikation maskin-till-maskin (M2M) som kan generera tiotusentals samtidiga händelser varje sekund. WSO2 fungerar på en flexibel distributionsmodell som erbjuder körningsfunktioner för en nod till klusterdistributioner.
De viktigaste egenskaperna hos WSO2 är:
- Stöder JMS v1.0 och v1.1 API.
- Följer standarduppsättningen.
- Stöder Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) v0.91 och MQTT-protokoll för alla QoS-nivåer och bibehållna meddelanden.
- Stöder många språk/plattformar, inklusive Java, .Net, C, C++, PHP, Ruby, Erlang och mer.
ZeroMQ
Slutligen har vi ZeroMQ, ett sofistikerat meddelandekösystem som erbjuder höghastighetsanslutningar mellan applikationer oavsett språk och plattform de körs på.
Det består av asynkrona input-output-motorer laddade på meddelandebibliotek och upprättar en många-till-många-relation mellan avsändaren och mottagaren.
Det överför meddelanden från en applikation till en annan över WebSockets med hjälp av många transportkanaler som under process, interprocess, TCP, multicast, TIPC, IPC och UDP.
ZeroMQ är utrustat med alla funktioner som finns i ett vanligt distribuerat meddelandesystem och skickar meddelanden via sammankopplingsbara uttag, som kan ordnas i olika mönster som pub-sub, begäran-svar, uppgiftsdistribution och fan-out.
ZeroMQ tillåter en hög grad av anpassning för att möta de unika kraven i olika användningsfall och stöder flera meddelandemönster och språkimplementeringar.
Det är kompatibelt med olika programmeringsspråk, de mest framstående är C, C++, C#, Java, Python, Ruby och Perl.
Meddelandekösystemet är extremt snabbt, öppen källkod och har ett lätt meddelandebibliotek som hjälper till att prestera exceptionellt bra även med asynkrona input-output-motorer.
Sammanfattning
Nu har vi en ganska klar uppfattning om hur distribution av ett meddelandekösystem i ett system avsevärt kan förbättra den övergripande kommunikationsarkitekturen. Det finns gott om pålitliga leverantörer av meddelandekösystem, och vi har listat de mest populära meddelandekösystemen som är populära på marknaden.
Du kan anlita vilket av de meddelandekösystem som du tycker kan uppfylla din organisations datahanteringsbehov och hjälpa till att distribuera meddelanden mellan dina applikationer.
Du kan också utforska de bästa SMS API:erna för att skicka meddelanden till dina användare.