تنفيذ Rabbitmq في الخدمات المصغرة .net الأساسية

عندما يتصل المحرك المؤازر بالخدمات الصغيرة: استخدم RabbitMQ لجعل نظام .NET Core "حيًا"

تخيل أنك تصمم نظامًا ميكانيكيًا متطورًا، ربما محركًا مؤازرًا يتحكم في ذراع آلية، أو شبكة من الماكينات التي تنسق حركة متعددة المحاور. تم حساب كل شيء بشكل مثالي وعمل كل جزء كما هو مخطط له. حتى يوم واحد، تأخرت الاستجابة لمحرك معين بمقدار 0.1 ثانية، وبدا خط التجميع بأكمله فجأة وكأنه ترس عالق، وكانت جميع الإجراءات اللاحقة في حالة من الفوضى. يتم حظر البيانات بين وحدات مختلفة، وتكون التعليمات مثل حركة المرور المزدحمة في زقاق ضيق، حيث تصبح أسرع وأبطأ.

هذه ليست مجرد معضلة للأنظمة الميكانيكية. في عالم البرمجيات، عندما نقوم بتقسيم تطبيق كبير إلى عدة خدمات صغيرة مستقلة - أي خدمات صغيرة - تحدث مشكلات مماثلة كل يوم. تحتاج الخدمات إلى التحدث مع بعضها البعض، ونقل البيانات، ومزامنة الحالة. كيف نمنع هذه "المحادثات" من العبث أو الضياع أو التعثر في حركة المرور؟ يختار العديد من الأشخاص RabbitMQ، خاصة في بيئة .NET Core. ولكن بعد الاختيار، كيف يمكننا أن نجعل الأمر يعمل بسلاسة؟

لماذا رابيتMQ؟ إنه مثل مكتب بريد ذكي

يمكنك اعتبار كل خدمة صغيرة بمثابة ورشة عمل مستقلة. بعد أن تنتج ورشة العمل "أ" الأجزاء، فإنها تحتاج إلى إخطار ورشة العمل "ب" للمعالجة. الطريقة الأبسط والأكثر فظاظة هي أن تقوم ورشة العمل "أ" بإرسال شخص ما لتنفيذ المهمات والصراخ عند باب ورشة العمل "ب". ولكن إذا كانت ورشة العمل "ب" مشغولة أو مغلقة مؤقتًا، فسيتم فقدان الرسالة. والأسوأ من ذلك أنه إذا كان هناك مائة ورشة عمل يجب إخطارها، فسيصاب الصبي بالشلل من الإرهاق.

ما يفعله RabbitMQ هو إزالة هذا الالتباس. فبدلاً من إنشاء خطوط هاتفية مباشرة بين الخدمات، قامت بإنشاء "مكتب بريد ذكي" في المنتصف. تحتاج ورشة العمل "أ" فقط إلى إرسال رسالة (مثل "الأجزاء جاهزة") إلى مكتب البريد، ومن ثم يمكنها مواصلة العمل دون انتظار ورشة العمل "ب" على الإطلاق. عندما تكون ورشة العمل "ب" مجانية، فسوف يستلم رسالته الخاصة من مكتب البريد. حتى إذا تم تعليق ورشة العمل "ب" مؤقتًا، فسيتم تخزين الرسالة بأمان في مكتب البريد حتى تعود لاستلامها.

يشبه تنفيذ هذا في .NET Core إضافة مخزن مؤقت ومركز توجيه إلى نظام التحكم المؤازر الخاص بك. عندما تتلقى خدمة معينة (مثل معالجة الطلب) عددًا كبيرًا من الطلبات في لحظة، فلا يتعين عليها التعامل معها بنفسها. وبدلاً من ذلك، فإنه يرمي رسائل المهام في قائمة الانتظار ويتيح لخدمة المخزون في الخلفية استيعابها ببطء وفقًا لقدراتها الخاصة. لن ينهار النظام تمامًا بعد الآن بسبب الذروة القصيرة في رابط واحد.

كيف نفعل ذلك على وجه التحديد؟ بضع خطوات للسماح لنظامك بالتنفس بسلاسة

يجب إعداد "مكتب بريد" RabbitMQ. عادةً ما يتم تشغيله بشكل مستقل في خادم أو حاوية. ثم في مشروع .NET Core الخاص بك، قم بتثبيت مكتبة العميل، مثل RabbitMQ.Client، عبر NuGet. إنه مثل وجود متخصص في كل متجر يعرف كيفية التعامل مع مكتب البريد المركزي.

الخطوات الرئيسية واضحة جدًا في الواقع. الأول هو تحديد الاتصال وإخبار خدمتك بمكان مكتب البريد. والثاني هو إنشاء قنوات، مثل فتح خط بريدي مخصص. والثالث هو الإعلان عن قائمة الانتظار وإعطاء اسم لصندوق بريد الرسائل (مثل motor_command_queue). بعد ذلك، تستخدم خدمة المنتج BasicPublish لإرسال الرسالة، وتستخدم خدمة المستهلك BasicConsume لتلقيها ومعالجتها.

ولكن هذا مجرد الهيكل العظمي. إن ما يجعل النظام أنيقًا حقًا هو مراعاة التفاصيل. على سبيل المثال، كيفية تنسيق الرسالة؟ هل تستخدم JSON أو Protobuf؟ كيفية التعامل مع فشل معالجة الرسائل؟ هل يجب إعادته إلى قائمة الانتظار الأصلية، أو نقله إلى "قائمة انتظار الرسائل الميتة" الخاصة لإجراء تحقيق لاحق؟ كيفية التأكد من ترتيب الرسالة؟ لا توجد إجابة مطلقة على هذه الاختيارات. تمامًا مثل تصحيح أخطاء منحنى ردود الفعل المؤازرة، يجب ضبطه وفقًا للسيناريو الفعلي.

ماذا يمكن أن تجلب؟ ليس فقط لا يتخلف

عندما تقوم بدمج RabbitMQ في الخدمات الصغيرة .NET Core، تصبح التغييرات حقيقية. تزداد مرونة النظام. إذا فشلت الخدمة مؤقتًا، فلن تختفي الرسالة وستظل في قائمة الانتظار لاستردادها. أصبحت الإضافات سهلة أيضًا. إذا كانت "ورشة العمل B" التي تعالج الرسائل مشغولة للغاية، فيمكنك بسهولة بدء المثيلات الثانية والثالثة من نفس الخدمة وتلقي المهام من قائمة الانتظار معًا، وسيتم مشاركة التحميل بشكل طبيعي.

والأهم من ذلك هو تخفيف الاقتران بين الخدمات. لم يعودوا بحاجة إلى معرفة العناوين والحالة الصحية المحددة لبعضهم البعض، بل يحتاجون فقط إلى تحديد قائمة الانتظار في المنتصف. وهذا يجعل من الممكن تطوير كل خدمة ونشرها وترقيتها بشكل مستقل، تمامًا مثلما يمكنك ترقية البرنامج الثابت للتحكم في محرك سيرفو بشكل فردي دون الحاجة إلى إيقاف تشغيل خط الإنتاج بالكامل.

وبطبيعة الحال، فإنه ليس السحر أيضا. أنت بحاجة إلى إدارة التوفر العالي لخادم RabbitMQ نفسه، والأخذ في الاعتبار زمن استجابة الشبكة، ومراقبة عمق قائمة الانتظار لمنع تراكم الرسائل. ولكن هناك نماذج وأدوات ناضجة للتعامل مع هذه المشاكل.

تجنب المزالق الشائعة

عند تجربتها لأول مرة، قد تشعر أن الرسالة قد تم إرسالها ولكن لماذا لم تستقبلها؟ بعد التحقق، غالبًا ما يكون اسم قائمة الانتظار غير متطابق، أو أن الرسالة لا تستمر، ويتم فقدها عند إعادة تشغيل الخادم. أو ينسى المستهلك الإقرار (ACK) بعد معالجة الرسالة، مما يتسبب في تسليم الرسالة بشكل متكرر.

وأيضًا، لا تضع كافة الرسائل في قائمة الانتظار نفسها. مثلما لا يمكنك خلط التعليمات الموجهة إلى قسم النقل وقسم التحكم في صندوق بريد واحد. وفقًا لنوع الرسالة ومدى إلحاحها، تم تصميم قواعد انتظار وتوجيه مختلفة لجعل سياق النظام أكثر وضوحًا.

مشاعر

تنعكس قيمة الأدوات التقنية في نهاية المطاف في كيفية جعل النظام أقرب إلى ما نريده أن يكون - موثوقًا ومرنًا وسهل التنقل. إن إدخال RabbitMQ في بنية الخدمات الصغيرة يشبه إضافة آلية تخزين مؤقت وتغذية راجعة متطورة إلى نظام ميكانيكي معقد. إنه ليس بطل الرواية، بل هو دور داعم رئيسي يسمح للأبطال بالتنسيق بسلاسة.

سيسمح التنفيذ الجيد لهذه التفاصيل الفنية بالتلاشي تدريجيًا في الخلفية، مما يترك فقط العمليات التجارية السلسة. عندما لم تعد تقلق بشأن الاتصال بين الخدمات ويمكنك التركيز أكثر على منطق الأعمال نفسه، فمن المحتمل أن يكون الوقت قد حان لتصميم هذه الآلية بشكل مناسب. تمامًا مثل نظام التحكم في الحركة المضبوط جيدًا، لن تشعر بأن أجهزة PID المعقدة تعمل طوال الوقت. سترى فقط الذراع الآلية ترسم أقواسًا دقيقة بسلاسة.

أنشئت في عام 2005،kpowerتم تخصيصها لمصنع محترف لوحدة الحركة المدمجة، ومقرها الرئيسي في دونغقوان، مقاطعة قوانغدونغ، الصين. الاستفادة من الابتكارات في تكنولوجيا القيادة المعيارية،kpowerيدمج المحركات عالية الأداء ومخفضات الدقة وأنظمة التحكم متعددة البروتوكولات لتوفير حلول نظام القيادة الذكية الفعالة والمخصصة.kpowerقدمت حلول أنظمة القيادة الاحترافية لأكثر من 500 عميل من المؤسسات على مستوى العالم مع منتجات تغطي مجالات مختلفة مثل أنظمة المنزل الذكي، والإلكترونيات الأوتوماتيكية، والروبوتات، والزراعة الدقيقة، والطائرات بدون طيار، والأتمتة الصناعية.