Οι εφαρμογές στις μέρες μας γίνονται όλο και πιο περίπλοκες. Οι προγραμματιστές πρέπει να ασχολούνται συνεχώς με διαδικασίες που χρησιμοποιούν άφθονο χρόνο και πόρους.
Η μετάδοση μεταξύ συγκεκριμένων υπηρεσιών και η επεξεργασία πολλών δεδομένων είναι μόνο μερικά κοινά προβλήματα που αντιμετωπίζουν καθημερινά οι προγραμματιστές. Ευτυχώς, οι νέες τεχνολογίες και τα εργαλεία έχουν δημιουργηθεί για την επίλυση αυτών των επιπλοκών, και ο μεσίτης μηνυμάτων είναι ένας από αυτούς.
Οι μεσίτες μηνυμάτων επιτρέπουν στις λύσεις δικτύου να ανταλλάσσουν μηνύματα και να επικοινωνούν μεταξύ τους. Ας κατανοήσουμε αυτήν την επαναστατική τεχνολογία με καλύτερο τρόπο.
Πίνακας περιεχομένων
Τι είναι ο Μεσίτης Μηνυμάτων;
Ο μεσίτης μηνυμάτων είναι ένα εργαλείο λογισμικού που διευκολύνει υπηρεσίες και εφαρμογές για τη μεταφορά μηνυμάτων για επικοινωνία και ανταλλαγή πληροφοριών. Οι μεσίτες μηνυμάτων σχηματίζουν έναν κοινό μηχανισμό ολοκλήρωσης για να επιδοτούν αρχιτεκτονικές cloud-native, χωρίς διακομιστές, βασισμένες σε μικροϋπηρεσίες και υβριδικές αρχιτεκτονικές cloud.
Το Message Broker το επιτυγχάνει μετατρέποντας τα μηνύματα μεταξύ εξουσιοδοτημένων πρωτοκόλλων ανταλλαγής μηνυμάτων. Αυτό ενθαρρύνει τις αλληλοεξαρτώμενες υπηρεσίες να συνομιλούν άμεσα μεταξύ τους, ανεξάρτητα από τις διαφορετικές γλώσσες προγραμματισμού τους.
Πώς λειτουργούν τα Message Brokers;
Οι μεσίτες μηνυμάτων μπορούν να ασφαλίσουν, να αρχειοθετήσουν, να δρομολογήσουν και να αποστείλουν μηνύματα στους κατάλληλους παραλήπτες. Λειτουργούν ως γέφυρα μεταξύ διαφόρων εφαρμογών, επιτρέποντας στους αποστολείς να στέλνουν μηνύματα χωρίς να είναι εξοικειωμένοι με την τοποθεσία, τη δραστηριότητα ή τον αριθμό των παραληπτών.
Οι μεσίτες μηνυμάτων βασίζονται συχνά σε ένα στοιχείο που είναι γνωστό ως ουρά μηνυμάτων για να παρέχουν αξιόπιστη αποθήκευση μηνυμάτων και ασφαλή παράδοση. Η ουρά μηνυμάτων αποθηκεύει και ευρετηριάζει τα μηνύματα έως ότου οι εφαρμογές που καταναλώνουν μπορούν να τα επεξεργαστούν. Τα μηνύματα διατηρούνται σε μια ουρά μηνυμάτων με τον ίδιο τρόπο που μεταφέρθηκαν και παραμένουν εκεί μέχρι να επαληθευτεί η παραλαβή.
Για να έχουμε μια καλύτερη ιδέα για το πώς οι μεσίτες μηνυμάτων εκτελούν τα καθήκοντά τους, ας κατανοήσουμε μερικές από τις θεμελιώδεις έννοιές του:
- Ο Παραγωγός είναι μια διεπαφή που επικοινωνεί απευθείας με το Message Broker για να στείλει τα αποθηκευμένα μηνύματα για διανομή.
- Ένας καταναλωτής είναι μια οντότητα όπου το μήνυμα πρέπει να παραδοθεί και απαιτεί δεδομένα από τον μεσίτη μηνυμάτων. Μπορείτε επίσης να τους αναφέρετε ως συνδρομητές.
- Η ουρά ή ένα θέμα είναι ένας τύπος δεδομένων που χρησιμοποιείται από μεσίτες μηνυμάτων για την αποθήκευση μηνυμάτων. Μπορείτε να τα θεωρήσετε φάκελο στους υπολογιστές και λειτουργούν με τον τρόπο FIFO (First in First out).
- Τέλος, έχουμε έναν Exchanger, ένα είδος λογικής οντότητας που διαχειρίζεται τις ουρές και δημιουργεί ομάδες μηνυμάτων που επιτρέπουν στους καταναλωτές να ανταλλάσσουν μηνύματα.
Η επικοινωνία μέσω της ανταλλαγής μηνυμάτων χρησιμοποιώντας μεσίτες μηνυμάτων πραγματοποιείται με βάση δύο διαφορετικά μοτίβα ή στυλ ανταλλαγής μηνυμάτων. Είναι γνωστά ως Point-to-point messaging και Publish/subscribe messaging.
Μηνύματα από σημείο σε σημείο: Αυτό το μοντέλο επικοινωνίας είναι το μοτίβο διανομής που χρησιμοποιείται στις ουρές μηνυμάτων όπου ο αποστολέας και ο παραλήπτης κάθε μηνύματος συσχετίζονται σε βάση ένας προς έναν. Κάθε μήνυμα στην ουρά διαβάζεται μόνο μία φορά και αποστέλλεται μόνο σε έναν παραλήπτη.
Το μοντέλο ανταλλαγής μηνυμάτων από σημείο σε σημείο εφαρμόζεται σε σενάρια διαχείρισης μισθοδοσίας και επεξεργασίας χρηματοοικονομικών συναλλαγών όπου πρέπει να παρέχεται διασφάλιση ότι κάθε πληρωμή πραγματοποιείται μόνο μία φορά. Εάν ο καταναλωτής είναι εκτός σύνδεσης, ο μεσίτης μηνυμάτων το αποθηκεύει στην ουρά μηνυμάτων και το παραδίδει αργότερα.
Δημοσίευση/συνδρομή μηνυμάτων: Σε αυτόν τον τρόπο ανταλλαγής μηνυμάτων, ο παραγωγός δεν γνωρίζει εντελώς ποιος θα είναι ο καταναλωτής του μηνύματος. Στέλνει μηνύματα σχετικά με ένα θέμα και όλες οι εφαρμογές που έχουν εγγραφεί σε αυτό λαμβάνουν όλα τα δημοσιευμένα μηνύματα.
Ο καταναλωτής και ο παραγωγός έχουν μια σχέση ένα προς πολλά και το μοντέλο χρησιμοποιείται στο σύστημα που βασίζεται στην αρχιτεκτονική που βασίζεται σε συμβάντα, όπου οι εφαρμογές δεν έχουν καμία εξάρτηση μεταξύ τους.
Ακολουθεί ένας κύκλος ζωής μιας μετάδοσης μηνύματος χρησιμοποιώντας έναν μεσίτη μηνυμάτων.
- Ο κύκλος ξεκινά με την αποστολή μηνυμάτων σε μεμονωμένους ή περισσότερους προορισμούς.
- Στη συνέχεια, μετατρέψτε τα μηνύματα σε διαφορετικό μοντέλο.
- Διαχωρίστε τα μηνύματα σε μικρότερα μέρη, μεταδώστε τα στον καταναλωτή και στη συνέχεια συλλέγει τις απαντήσεις και τα μετατρέπει σε ένα ενιαίο μήνυμα για να τα στείλει πίσω στον χρήστη.
- Χρησιμοποιήστε χώρο αποθήκευσης τρίτου μέρους για να προσθέσετε ή να αποθηκεύσετε ένα μήνυμα.
- Λάβετε τα απαιτούμενα δεδομένα χρησιμοποιώντας τις υπηρεσίες web
- Αποστολή απαντήσεων σε περίπτωση αποτυχίας ή σφαλμάτων του μηνύματος.
- Χρησιμοποιήστε το μοτίβο δημοσίευσης-εγγραφής για να δρομολογήσετε μηνύματα με βάση το περιεχόμενο και το θέμα.
Πλεονεκτήματα της χρήσης Message Brokers
Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα της χρήσης μεσιτών μηνυμάτων στο δίκτυο:
- Ο παραγωγός και ο καταναλωτής μπορούν να ανταλλάξουν μηνύματα ανεξάρτητα από το αν ο άλλος είναι διαδικτυακός. Ένας μεσίτης μηνυμάτων θα παραδώσει το μήνυμα κάθε φορά που ο καταναλωτής γίνεται ενεργός.
- Οι μεσίτες μηνυμάτων εγγυώνται την παράδοση μηνυμάτων σε κάθε περίπτωση και ο μηχανισμός επιβεβαίωσης αναφέρει στον παραγωγό σχετικά με την παράδοση, καθιστώντας την τεχνολογία εξαιρετικά ανθεκτική και επίμονη.
- Η ασύγχρονη επεξεργασία διασφαλίζει ότι οι εργασίες που απαιτούν πολλούς πόρους του συστήματος ανατίθενται σε διαφορετικές διεργασίες. Αυτό επιταχύνει την εφαρμογή σας και βελτιώνει την εμπειρία χρήστη.
- Οι μεσίτες μηνυμάτων επαναλαμβάνουν τα μηνύματα που δεν παραδόθηκαν λόγω αποτυχίας. Η εκ νέου αποστολή επιχειρείται είτε αμέσως είτε αργότερα σε κάποια χρονική στιγμή. Εάν τα μηνύματα παραμείνουν χωρίς παράδοση μετά από πολλές προσπάθειες, τα μηνύματα δρομολογούνται εκ νέου στον παραγωγό.
Παρακάτω έχουμε συγκεντρώσει τους δημοφιλείς μεσίτες μηνυμάτων από τους οποίους μπορείτε να επιλέξετε για να διευκολύνετε την επικοινωνία μεταξύ των σύγχρονων εφαρμογών.
Μέμφις
Το Memphis είναι ένας μεσίτης μηνυμάτων ανοιχτού κώδικα, ειδικά σχεδιασμένος για προγραμματιστές για χρήση σε περιπτώσεις χρήσης ροής εντός εφαρμογής. Μπορεί να αναπτυχθεί εύκολα και να κλιμακώσει την εφαρμογή που βασίζεται σε δεδομένα μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα.
Οι προγραμματιστές έχουν εξασφαλίσει ότι οι χρήστες μπορούν να επωφεληθούν από τα πλεονεκτήματα που προσφέρουν άλλοι μεσίτες μηνυμάτων και πολλά άλλα από το Memphis. Αυτός ο μεσίτης μηνυμάτων χρησιμοποιεί τις λειτουργίες του πυρήνα NATS για να προσφέρει τεχνικές αυτόματης βελτιστοποίησης, διαχείριση σχημάτων, ενσωματωμένη επεξεργασία και δυνατότητες αντιμετώπισης προβλημάτων.
Αυτός ο μεσίτης μηνυμάτων που βασίζεται στην κοινότητα διαθέτει μια φιλική προς το χρήστη διεπαφή πλήρως βελτιστοποιημένη για να προσφέρει εξαιρετική απόδοση. Το Memphis είναι εξοπλισμένο με CLI και SDK για Node.JS, Go, Python, Typescript και NestJS που επιτρέπουν στους προγραμματιστές να ενσωματώσουν τις λειτουργίες του μεσίτη μηνυμάτων στην πλατφόρμα τους.
Προσφέρει μια λειτουργία ουράς νεκρών γραμμάτων με δυνατότητες αυτόματης αναμετάδοσης μηνυμάτων για ειδοποίηση μη επεξεργασμένων μηνυμάτων.
Βασικά χαρακτηριστικά του Μέμφις:
- Εκτελείται στο Kubernetes για να υποστηρίζει πλήρη αφαίρεση υλικού για κλιμάκωση, αναβάθμιση, επανεκκίνηση και πολλά άλλα.
- Η αντιμετώπιση προβλημάτων του μηνύματος που δεν έχει καταναλωθεί είναι εύκολη με την πρόσβαση στη διαδρομή δεδομένων κάθε μηνύματος.
- Το διαισθητικό UI και το CLI είναι πρακτικά για τους μηχανικούς δεδομένων για την αντιμετώπιση σφαλμάτων σε πραγματικό χρόνο.
- Περιέχει μοναδικές δυνατότητες διαχείρισης σχημάτων και ενσωματωμένων μετασχηματισμών.
RabbitMQ
Κυκλοφόρησε το 2007, το RabbitMQ είναι ένας από τους καλύτερους μεσίτες μηνυμάτων, που χρησιμοποιείται ευρέως από χιλιάδες χρήστες παγκοσμίως ως διαμεσολαβητής μηνυμάτων. Γραπτό στη γλώσσα προγραμματισμού Erlang, είναι απίστευτα ελαφρύ και μπορεί να εγκατασταθεί τόσο σε cloud όσο και σε ρυθμίσεις που βασίζονται σε εγκαταστάσεις.
Το RabbitMQ είναι εξαιρετικά αξιόπιστο και διαισθητικό και η φιλική προς το χρήστη διεπαφή του επιτρέπει στις εφαρμογές να ανταλλάσσουν μηνύματα και να ελέγχουν εύκολα τον μεσίτη μηνυμάτων. Αυτός ο ισχυρός μεσίτης μηνυμάτων είναι συμβατός με πολλές πλατφόρμες προγραμματιστών και υποστηρίζει πολλά πρωτόκολλα μηνυμάτων. Μπορεί να αναπτυχθεί εύκολα σε κατανεμημένες και ενοποιημένες διαμορφώσεις για να καλύψει απαιτήσεις υψηλής κλίμακας.
Ο μεσίτης μηνυμάτων είναι διαλειτουργικός και λειτουργεί σε πολλά λειτουργικά συστήματα, πλατφόρμες που βασίζονται σε σύννεφο και εργαλεία προγραμματιστών. Οι κύριες γλώσσες που υποστηρίζονται είναι τα Java, .NET, PHP, Python, JavaScript, Ruby και Go. Διαθέτει διάφορα χαρακτηριστικά και υποστηρίζει πρόσθετα που διευκολύνουν την ενοποίηση και την αλληλεπίδραση με άλλα συστήματα.
Όντας ένας μεσίτης μηνυμάτων ανοιχτού κώδικα, το RabbitMQ είναι εντελώς δωρεάν. Διατίθεται επίσης ξεχωριστή εμπορική έκδοση με χρέωση συνδρομής.
Απάτσι Κάφκα
Στη συνέχεια, έχουμε τον Apache Kafka, έναν ισχυρό μεσίτη μηνυμάτων που προσφέρει καλύτερη απόδοση, ενσωματωμένο διαχωρισμό, αναπαραγωγή και ανοχή σφαλμάτων από άλλους μεσίτες ανταλλαγής μηνυμάτων. Ο Κάφκα χρησιμοποιεί την τεχνική του κατανεμημένου συστήματος που χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο TCP για να επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ πελατών και διακομιστών.
Αυτό εγγυάται γρήγορη απόδοση καθιστώντας τον Kafka ιδανική λύση για την κάλυψη των αναγκών επικοινωνίας μεγάλων εφαρμογών επεξεργασίας μηνυμάτων.
Το Apache Kafka μπορεί να αναπτυχθεί τόσο σε συστήματα εσωτερικής εγκατάστασης όσο και σε συστήματα που βασίζονται σε σύννεφο και λειτουργεί άψογα σε γυμνό μέταλλο, εικονικές μηχανές και κοντέινερ. Γενικά βρίσκει τη χρήση του όπου απαιτείται η απομόνωση των παραγωγών επεξεργασίας και δεδομένων, η προσωρινή αποθήκευση των μη παραδοθέντων μηνυμάτων και σε παρόμοια σενάρια.
Αυτός ο μεσίτης μηνυμάτων ανοιχτού κώδικα δημιουργήθηκε αρχικά για να παρακολουθεί τις δραστηριότητες του ιστότοπου και να αποθηκεύει εκτεταμένα δεδομένα. Η ικανότητά του να αποθηκεύει μεγάλους όγκους δεδομένων σε ένα κατανεμημένο και ανεκτικό σε σφάλματα σύμπλεγμα το καθιστά την τέλεια επιλογή για μεγάλες εταιρείες τεχνολογίας. Το Kafka Message Broker μπορεί να διαχειριστεί επιδέξια τη ροή συμβάντων σε πραγματικό χρόνο, τη διοχέτευση και την επανάληψη δεδομένων που απαιτούνται σε σενάρια γρήγορης λειτουργίας.
Apache ActiveMQ
Βασισμένο σε Java, το Apache ActiveMQ είναι ένας μεσίτης μηνυμάτων ανοιχτού κώδικα που μπορεί να διαχειρίζεται τη ρύθμιση και τη συντήρηση για λογαριασμό σας, μειώνοντας τον φόρτο εργασίας σας.
Υποστηρίζει όλα τα κύρια τυπικά πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία και επιτρέπει την απρόσκοπτη ενσωμάτωση με πολλαπλές πλατφόρμες χρησιμοποιώντας το δημοφιλές πρωτόκολλο AMQP.
Ομοίως, το πρωτόκολλο STOMP διευκολύνει την ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ των εφαρμογών Ιστού μέσω των WebSockets και το πρωτόκολλο MQTT επιτρέπει την ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ συσκευών IoT.
Είναι συμβατό με πολυάριθμες διαγλωσσικές πλατφόρμες και πελάτες που έχουν κατασκευαστεί σε διαφορετικές γλώσσες, όπως JavaScript, C, C++, Python, .Net και άλλα.
Υποστηρίζει προηγμένες λειτουργίες όπως ομάδες μηνυμάτων, συνδυασμένες ουρές και ομαδοποίηση, για να αναφέρουμε μερικές. Το ActiveMQ είναι εξαιρετικά ευέλικτο και αρκετά ευέλικτο για γρήγορη εφαρμογή σε διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης μηνυμάτων.
Το ActiveMQ είναι διαθέσιμο σε δύο παραλλαγές – την “κλασική” μεσίτης και την προηγμένη έκδοση γνωστή ως Artemis.
Το Classic ActiveMQ βασίζεται στην ατελείωτη αρχιτεκτονική με δυνατότητα σύνδεσης και είναι συμβατό με πολλές γενιές εφαρμογών ανταλλαγής μηνυμάτων. Από την άλλη πλευρά, η Artemis, η προηγμένη έκδοση του ActiveMQ, επιδεικνύει μια αρχιτεκτονική που δεν εμποδίζει την παροχή της υψηλής απόδοσης που απαιτεί η νέα γενιά εφαρμογών.
WSO2
Το WSO2 είναι ο επόμενος μεσίτης μηνυμάτων που αξίζει να ελέγξετε, που δημιουργήθηκε με σκοπό να προσφέρει δυνατότητες ανταλλαγής μηνυμάτων σε ένα κατανεμημένο περιβάλλον.
Εξαιρετικά ελαφρύ και εύκολο στη χρήση, αυτός ο μεσίτης μηνυμάτων είναι εξοπλισμένος με μια λειτουργία συνεχούς διαθεσιμότητας που εξασφαλίζει υψηλή διαθεσιμότητα και επεκτείνει τους διακομιστές εντός του συμπλέγματος, ελαχιστοποιώντας έτσι την πιθανότητα ενός μόνο σημείου αποτυχίας.
Η τεχνολογία ανοιχτού κώδικα διαχειρίζεται αποτελεσματικά πολλές ουρές, συνδρομητές και μηνύματα για να διευκολύνει τη συνεχή ανταλλαγή μηνυμάτων.
Το WSO2 υποστηρίζει πολλαπλά πρωτόκολλα, συμπεριλαμβανομένου του MQTT, ενός ελαφρού πρωτοκόλλου δικτύου μηχανής-προς-μηχανής που προσφέρει λειτουργίες εταιρικών μηνυμάτων στο IoT.
Γεφυρώνει τις απομακρυσμένες συσκευές με τους μεσίτες, επιτρέποντας τις επικοινωνίες μηχανής με μηχανή (M2M) που μπορεί να δημιουργήσει δεκάδες χιλιάδες ταυτόχρονα συμβάντα κάθε δευτερόλεπτο. Το WSO2 λειτουργεί σε ένα ευέλικτο μοντέλο ανάπτυξης που προσφέρει δυνατότητες εκτέλεσης ενός κόμβου σε αναπτύξεις συμπλέγματος.
Τα αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά του WSO2 είναι τα εξής:
- Υποστηρίζει JMS v1.0 και v1.1 API
- Συμμορφώνεται με το σύνολο προτύπων.
- Υποστηρίζει το Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) v0.91 και το πρωτόκολλο MQTT για όλα τα επίπεδα QoS και τα διατηρημένα μηνύματα.
- Υποστηρίζει πολλές γλώσσες/πλατφόρμες, όπως Java, .Net, C, C++, PHP, Ruby, Erlang και άλλα.
ZeroMQ
Τέλος, έχουμε το ZeroMQ, έναν εξελιγμένο μεσίτη μηνυμάτων που προσφέρει συνδέσεις υψηλής ταχύτητας μεταξύ εφαρμογών, ανεξάρτητα από τη γλώσσα και την πλατφόρμα στην οποία εκτελούνται.
Αποτελείται από ασύγχρονες μηχανές εξόδου εισόδου που φορτώνονται σε βιβλιοθήκες ανταλλαγής μηνυμάτων και δημιουργεί μια σχέση πολλών προς πολλά μεταξύ του αποστολέα και του παραλήπτη.
Μεταδίδει μηνύματα από τη μια εφαρμογή στην άλλη μέσω WebSockets με τη βοήθεια πολλών καναλιών μεταφοράς όπως in-process, inter-process, TCP, multicast, TIPC, IPC και UDP.
Το ZeroMQ είναι εξοπλισμένο με όλα τα χαρακτηριστικά που υπάρχουν σε ένα τυπικό κατανεμημένο σύστημα ανταλλαγής μηνυμάτων και στέλνει μηνύματα μέσω διασυνδεόμενων υποδοχών, οι οποίες μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικά μοτίβα όπως pub-sub, request-reply, διανομή εργασιών και fan-out.
Το ZeroMQ επιτρέπει υψηλό βαθμό προσαρμογής για να καλύψει τις μοναδικές απαιτήσεις διαφορετικών περιπτώσεων χρήσης και υποστηρίζει πολλαπλά μοτίβα ανταλλαγής μηνυμάτων και υλοποιήσεις γλώσσας.
Είναι συμβατό με διάφορες γλώσσες προγραμματισμού, με εξέχουσες τις C, C++, C#, Java, Python, Ruby και Perl.
Ο μεσίτης μηνυμάτων είναι εξαιρετικά γρήγορος, ανοιχτού κώδικα και διαθέτει μια ελαφριά βιβλιοθήκη ανταλλαγής μηνυμάτων που βοηθάει στην εξαιρετική απόδοση ακόμη και με ασύγχρονες μηχανές εισόδου-εξόδου.
Ανακεφαλαίωση
Έτσι, έχουμε τώρα μια αρκετά ξεκάθαρη ιδέα για το πώς η ανάπτυξη μεσιτών μηνυμάτων στο σύστημα μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη συνολική αρχιτεκτονική επικοινωνίας. Υπάρχουν πολλοί αξιόπιστοι προμηθευτές μεσίτη μηνυμάτων και έχουμε παραθέσει τους πιο δημοφιλείς μεσίτες μηνυμάτων που κατακτούν την αγορά.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιονδήποτε από τους μεσίτες μηνυμάτων που θεωρείτε ικανούς να ικανοποιήσουν τις ανάγκες διαχείρισης δεδομένων του οργανισμού σας και να βοηθήσουν στη διανομή μηνυμάτων μεταξύ των εφαρμογών σας.
Μπορείτε επίσης να εξερευνήσετε το καλύτερο API SMS για να στείλετε μηνύματα στους χρήστες σας.