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2016-5
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Beanstalkd一个高性能分布式内存队列系统【摘】

之前在微博上调查过大家正在使用的分布式内存队列系统,反馈有Memcacheq,Fqueue, RabbitMQ, Beanstalkd以及linkedin的kafka。RabbitMQ使用比较广泛,Beanstalkd是后起之秀。Beanstalkd之于RabbitMQ,就好比Nginx之于Apache,Varnish之于Squid。后面在项目中使用Beanstalkd的过程中,更发现其简单、轻量级、高性能、易使用等特点,以及优先级、多队列、持久化、分布式容错、超时控制等特性。下面就简单介绍一下Beanstalkd,不足之处请大家指正。

设计思想

高性能离不开异步,异步离不开队列,而其内部都是Producer-Comsumer模式的原理。

图1 Producer-Comsumer模式

应用

Beanstalkd,一个高性能、轻量级的分布式内存队列系统,最初设计的目的是想通过后台异步执行耗时的任务来降低高容量Web应用系统的页面访问延迟,支持过有9.5 million用户的Facebook Causes应用。后来开源,现在有PostRank大规模部署和使用,每天处理百万级任务。Beanstalkd是典型的类Memcached设计,协议和使用方式都是同样的风格,所以使用过memcached的用户会觉得Beanstalkd似曾相识。

核心概念

Beanstalkd设计里面的核心概念:

◆ job

一个需要异步处理的任务,是Beanstalkd中的基本单元,需要放在一个tube中。

◆ tube

一个有名的任务队列,用来存储统一类型的job,是producer和consumer操作的对象。

◆ producer

Job的生产者,通过put命令来将一个job放到一个tube中。

◆ consumer

Job的消费者,通过reserve/release/bury/delete命令来获取job或改变job的状态。

Beanstalkd中一个job的生命周期如图2所示。一个job有READY, RESERVED, DELAYED, BURIED四种状态。当producer直接put一个job时,job就处于READY状态,等待consumer来处理,如果选择延迟put,job就先到DELAYED状态,等待时间过后才迁移到READY状态。consumer获取了当前READY的job后,该job的状态就迁移到RESERVED,这样其他的consumer就不能再操作该job。当consumer完成该job后,可以选择delete, release或者bury操作;delete之后,job从系统消亡,之后不能再获取;release操作可以重新把该job状态迁移回READY(也可以延迟该状态迁移操作),使其他的consumer可以继续获取和执行该job;有意思的是bury操作,可以把该job休眠,等到需要的时候,再将休眠的job kick回READY状态,也可以delete BURIED状态的job。正是有这些有趣的操作和状态,才可以基于此做出很多意思的应用,比如要实现一个循环队列,就可以将RESERVED状态的job休眠掉,等没有READY状态的job时再将BURIED状态的job一次性kick回READY状态。

图2 Beanstalkd中job的生命周期

特性

Beanstalkd基于的源码安装和使用很简单,在此略过。这里重点介绍一下其几个很nice的特性。

◆ 优先级

支持0到2**32的优先级,值越小,优先级越高,默认优先级为1024。

◆ 持久化

可以通过binlog将job及其状态记录到文件里面,在Beanstalkd下次启动时可以通过读取binlog来恢复之前的job及状态。

◆ 分布式容错

分布式设计和Memcached类似,beanstalkd各个server之间并不知道彼此的存在,都是通过client来实现分布式以及根据tube名称去特定server获取job。

◆ 超时控制

为了防止某个consumer长时间占用任务但不能处理的情况,Beanstalkd为reserve操作设置了timeout时间,如果该consumer不能在指定时间内完成job,job将被迁移回READY状态,供其他consumer执行。

不足

在使用中发现一个Beanstalkd尚无提供删除一个tube的操作,只能将tube的job依次删除,并让Beanstalkd来自动删除空tube。还有就是Beanstalkd不支持客户端认证机制(开发者将应用场景定位在局域网)。

后续工作

1.介绍Beanstalkd的命令和使用

2. 翻译Beanstalkd协议

3. 分析Beanstalkd源码

原文:http://rdc.taobao.com/blog/cs/?p=1201

 

最近在做一个项目,需要用户在提交相关信息后,分析信息内容,然后将分析结果推送到相关的用户的信息模块中,用到了beanstalk这个队列系统。

beanstalkd介绍:

Beanstalkd,一个高性能、轻量级的分布式内存队列系统,最初设计的目的是想通过后台异步执行耗时的任务来降低高容量Web应用系统的页面访问延迟,支持过有9.5 million用户的Facebook Causes应用。后来开源,现在有PostRank大规模部署和使用,每天处理百万级任务。Beanstalkd是典型的类Memcached设计,协议和使用方式都是同样的风格,所以使用过memcached的用户会觉得Beanstalkd似曾相识。

Beanstalkd设计里面的核心概念:
◆ job
一个需要异步处理的任务,是Beanstalkd中的基本单元,需要放在一个tube中。
◆ tube
一个有名的任务队列,用来存储统一类型的job,是producer和consumer操作的对象。
◆ producer
Job的生产者,通过put命令来将一个job放到一个tube中。
◆ consumer
Job的消费者,通过reserve/release/bury/delete命令来获取job或改变job的状态。

Beanstalkd中一个job的生命周期如图所示。一个job有READY, RESERVED, DELAYED, BURIED四种状态。当producer直接put一个job时,job就处于READY状态,等待consumer来处理,如果选择延迟put,job就先到DELAYED状态,等待时间过后才迁移到READY状态。consumer获取了当前READY的job后,该job的状态就迁移到RESERVED,这样其他的consumer就不能再操作该job。当consumer完成该job后,可以选择delete, release或者bury操作;delete之后,job从系统消亡,之后不能再获取;release操作可以重新把该job状态迁移回READY(也可以延迟该状态迁移操作),使其他的consumer可以继续获取和执行该job;有意思的是bury操作,可以把该job休眠,等到需要的时候,再将休眠的job kick回READY状态,也可以delete BURIED状态的job。正是有这些有趣的操作和状态,才可以基于此做出很多意思的应用,比如要实现一个循环队列,就可以将RESERVED状态的job休眠掉,等没有READY状态的job时再将BURIED状态的job一次性kick回READY状态。

特性:

◆ 优先级
支持0到2**32的优先级,值越小,优先级越高,默认优先级为1024。
◆ 持久化
可以通过binlog将job及其状态记录到文件里面,在Beanstalkd下次启动时可以通过读取binlog来恢复之前的job及状态。
◆ 分布式容错
分布式设计和Memcached类似,beanstalkd各个server之间并不知道彼此的存在,都是通过client来实现分布式以及根据tube名称去特定server获取job。
◆ 超时控制

为了防止某个consumer长时间占用任务但不能处理的情况,Beanstalkd为reserve操作设置了timeout时间,如果该consumer不能在指定时间内完成job,job将被迁移回READY状态,供其他consumer执行。



服务端:http://kr.github.io/beanstalkd/download.html

客户端:https://github.com/kr/beanstalkd/wiki/client-libraries

源码安装



tar -zxvf /usr/bin/beanstalkd/beanstalkd-1.9.tar.gz
cd beanstalkd
make install PERFIX=/usr/bin/beanstalkd
后台启动:



beanstalkd -l 地址 -p 端口号 -z 最大的任务大小(byte) -c &

如果是外部客户端连接,ip地址要写外网地址,这样才能连接上

启动选项

-b DIR   wal directory

-f MS    fsync at most once every MS milliseconds (use -f0 for “always fsync”)
-F       never fsync (default)
-l ADDR  listen on address (default is 0.0.0.0)
-p PORT  listen on port (default is 11300)
-u USER  become user and group
-z BYTES set the maximum job size in bytes (default is 65535)
-s BYTES set the size of each wal file (default is 10485760)
(will be rounded up to a multiple of 512 bytes)
-c       compact the binlog (default)
-n       do not compact the binlog
-v       show version information
-V       increase verbosity
-h       show this help

php客户端的使用:我使用的是这个简易的类 https://github.com/davidpersson/beanstalk


发送任务:


<?php
//发送任务
require_once 'src/Socket/Beanstalk.php';
//实例化beanstalk
$beanstalk = new Socket_Beanstalk(array(
    'persistent' => false, //是否长连接
    'host' => 'ip地址',
    'port' => 11600,  //端口号默认11300
    'timeout' => 3    //连接超时时间
));
if (!$beanstalk->connect()) {
    exit(current($beanstalk->errors()));
}
//选择使用的tube
$beanstalk->useTube('test');
//往tube中增加数据
$put = $beanstalk->put(
    23, // 任务的优先级.
    0,  // 不等待直接放到ready队列中.
    60, // 处理任务的时间.
    'hello, beanstalk' // 任务内容
);
if (!$put) {
    exit('commit job fail');
}
$beanstalk->disconnect();

处理任务::::
<?php
require_once 'src/Socket/Beanstalk.php';
//实例化beanstalk
$beanstalk = new Socket_Beanstalk(array(
    'persistent' => false, //是否长连接
    'host' => 'ip地址',
    'port' => 11600,  //端口号默认11300
    'timeout' => 3    //连接超时时间
));
if (!$beanstalk->connect()) {
    exit(current($beanstalk->errors()));
}
//查看beanstalkd状态
//var_dump($beanstalk->stats());
//查看有多少个tube
//var_dump($beanstalk->listTubes());
$beanstalk->useTube('test');
//设置要监听的tube
$beanstalk->watch('test');
//取消对默认tube的监听,可以省略
$beanstalk->ignore('default');
//查看监听的tube列表
//var_dump($beanstalk->listTubesWatched());
//查看test的tube当前的状态
//var_dump($beanstalk->statsTube('test'));
while (true) {
    //获取任务,此为阻塞获取,直到获取有用的任务为止
    $job = $beanstalk->reserve(); //返回格式array('id' => 123, 'body' => 'hello, beanstalk')
    //处理任务
    $result = doJob($job['body']);
    if ($result) {
        //删除任务
        $beanstalk->delete($job['id']);
    } else {
        //休眠任务
        $beanstalk->bury($job['id']);
    }
    //跳出无限循环
    if (file_exists('shutdown')) {
        file_put_contents('shutdown', 'beanstalkd在'.date('Y-m-d H:i:s').'关闭');
        break;
    }
}
$beanstalk->disconnect();

摘自:http://blog.chedushi.com/archives/8026



作者:一根烟的寂寞 分类:linux
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