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(一).搭建RabbitMQ集群
这里我们搭建的集群为“单机多节点”的集群。即在一台服务器上，开启多个RabbitMQ节点，然后用端口号进行区分。
1.启动多个节点
目前，我们安装的RabbitMQ端口号为5672，15672.那么我们再启动两个RabbitMQ服务，端口号分别设置为5673，15673 和 5674，15674
RABBITMQ_NODE_PORT=5673 RABBITMQ_SERVER_START_ARGS="-rabbitmq_management listener [{port,15673}]" RABBITMQ_NODENAME=rabbit2 rabbitmq-server -detached
RABBITMQ_NODE_PORT=5674 RABBITMQ_SERVER_START_ARGS="-rabbitmq_management listener [{port,15674}]" RABBITMQ_NODENAME=rabbit3 rabbitmq-server -detached
RABBITMQ_NODE_PORT=5673 指的是 AMQP协议端口
ABBITMQ_SERVER_START_ARGS="-rabbitmq_management listener [{port,15673}]" 指的是 启动参数，用来给 rabbitmq_management (管理插件) 指定监听端口
-rabbitmq_management listener [{port,15673} 指的是 管理后台web端口：15673
RABBITMQ_NODENAME=rabbit2 指的是 节点名称 rabbit@主机名 单机多节点必须用不同的名称
-detached 指的是 后台守护进程方式启动
2.把rabbit2，rabbit3添加到集群
rabbitmqctl -n rabbit2 join_cluster rabbit@iZ2zeicdhj4duz2pt4f9gfZ
rabbitmqctl -n rabbit3 join_cluster rabbit@iZ2zeicdhj4duz2pt4f9gfZ
3.重启rabbit2，rabbit3
rabbitmqctl -n rabbit2 start_app
rabbitmqctl -n rabbit3 start_app
4.查看集群状态
rabbitmqctl cluster_status -n rabbit
(二).宕机演示
但是，目前的集群是有问题的，就是数据不同步，下面进行具体演示
新增一个队列
然后，手动添加两条消息
可以看到，是可以添加成功的
但是，我现在停掉rabbit，然后看rabbit2和rabbit3的结果
通过rabbit2可以看到已经看不到消息了
然后，我现在再将rabbit启动
发现，消息已经丢失了
(三).仲裁队列
在上面演示宕机的时候，发现，当我们将主节点的关闭再启动，发现消息已经丢失了。为了解决这个问题，RabbitMQ引入了“仲裁队列”。
仲裁队列，是一种基于Raft一致性算法实现的持久化，复制的FIFO队列。仲裁队列提供了队列的复制能力，保障了数据的高可用和安全性。使用仲裁队列可以在RabbitMQ节点间进行队列数据的复制，从而达到一个节点宕机时，队列仍可以提供服务的效果。
1.Raft协议介绍
(1).Raft概念
Raft是一种用于管理和维护分布式系统一致性的协议，它是一种共识算法。旨在实现高可用性和数据的持久性。Raft通过在节点间复制数据来保证分布式系统中的一致性，即使在节点故障的情况下也能保证数据不丢失。
在分布式系统中，为了消除单点提高系统的可用性，通常会使用副本来进行容错，为了保证多个副本的一致性，就引入了共识算法，Raft就属于共识算法。共识算法允许多个分布式节点就某个值或一系列值达成一致性协议。即使在一些节点发生故障，网络分区或其他问题的情况下，共识算法也能保证系统的一致性和数据的可靠性。
Raft使用Quorum机制来实现共识和容错，我们将对Raft集群的操作必须得到大多数节点的同意才能提交。
当客户端向Raft集群发送一系列读写操作时，Raft集群必须存在一个主节点，客户端发送的所有请求必须经过主节点进行处理。所以Raft算法的第一部分就是选主。
主节点会负责接收客户端发来的操作请求，将操作包装为日志同步给其他节点，在保证大部分节点都同步了本次操作后，就可以安全的给客户端返回响应了，这被称为Raft算法的日志复制。
由于主节点的责任非常大，所以只有符合条件的节点才可以当选为主节点。为了保证集群对外展现的一致性，主节点在处理操作日志时，也要谨慎，这被称为Raft算法的安全性
Raft算法将一致性问题分解成了三部分：①.Leader选举 ②.日志复制 ③.安全性
(2).选主
选主，就是在集群中选出一个主节点来负责一些特定的工作。在执行了选主过程后，集群中每个节点都会识别出一个特定的，唯一的节点作为leader
在Raft算法中，每个节点都有角色，主要分为三种：
①.Leader：负责处理所有的客户端请求，并将这些请求作为日志项复制到所有的Follower。Leader定期向所有的Follower发送心跳消息，来维持其领导者的地位，防止Follower进入选举过程。
②.Follower：接收来自Leader的日志条目，并在本地应用这些条目，Follower不直接处理客户请求
③.Candidate：当Follower在一段时间内没有收到Leader的心跳信息，Follower就会认为Leader挂了。在这种情况下，Follower就会转别角色为Candidate，并开始尝试通过投票过程成为新的Leader。
当所有节点刚启动的时候，都是follow状态，在一段时间内如果没有收到leader的心跳包，此时就会从follower切换为candidate，发起选举。如果收到多数派的投票则切换为leader状态。
Ⅰ.任期(term)
Raft将时间划分成任意长度的任期。每一段任期从一次选举开始在这个时候，会有一个或者多个candidate尝试去成为leader。在成功完成一次投票之后，一个leader就会接管集群知道任期结束。在某些情况下，一次选举无法选出leader，这个时候任期就会以没有leader而结束。同时，一个新的任期会很快重新开始
任期(term)更像一个逻辑时钟。可以通过它，来发现哪些节点的状态已经过期，每一个节点都保存了一个current term，在通信的时候带上这个任期值。
每一个节点都存储着一个当前任期号。这个任期号会随着时间单调递增。节点之间进行通信都是交换当前任期号，如果一个节点的当前任期号比其他节点小，那么就会更新为较大的那个值。如果一个leader或者candidate发现自己的任期号过期了，就会立刻回到follower状态，如果一个节点接收了一个带着过期的任期号请求，那么就会拒绝这次请求。
Raft算法中服务器节点之间采用RPC进行通信，主要由两类RPC请求：
①.RequestVote RPCs ： 请求投票，由candidate在选举过程中发出
②.AppendEntries RPCs：追加条目，由leader发出，用来做日志复制和提供心跳机制
Ⅱ.选举过程
Raft采用心跳机制来触发leader选举，当服务器启动的时候，都是follow状态。如果follower在election timeout内没有收到来自leader的心跳，则会主动发起选举。
率先超时的节点，自增当前任期号然后切换为candidate状态，并投自己一票；然后以并行的方式发送RequestVote RPCs给集群中的其他服务器节点；最后等待其他节点的回复
如果赢得了选举，则成为leader
新的leader会立刻给所有节点发送消息，避免其他节点触发新的选举
如果其他节点赢得了选举，则自动切换为follower
如果一段时间内，没有收到majority投票，保持candidate状态，则重新发起选举
Raft为了避免出现上述问题，采用了随机选举超时时间，来确保很少产生无结果的投票，并且就算发生了也很快解决。选举超时时间是从一个固定的区间中随机选择。
raft.github.io
可以通过上面的链接来查看上述的动画
2.Raft协议下的消息复制
每个仲裁队列都有多个副本，包含一个主和多个从副本。客户端只会与主副本进行交互，然后主副本再将这些命令复制到从副本。当主副本下线，其中一个从副本就会被选举成为主副本，继续提供服务。
3.仲裁队列的使用
(1).创建仲裁队列
(2).观察管理平台
可以看到，有+2字样，标识这个队列有2个镜像节点。
4.宕机演示
目前来看，rabbit3为主副本，那么现在，我将rabbit3给停掉
可以看到，rabbit3已经停掉了
可以发现，消息依然存在
此时，rabbit节点成为了主副本
(四).HAProwy负载均衡
这里，讨论的是如何有效的对RabbitMQ集群使用软件负载均衡计数，目前主流的方式有在客户端实现负载均衡，或者使用HAProwy，LVS等负载均衡软件来实现。这里主要介绍HAProwy。
1.安装
HAProxy（High Availability Proxy）是⼀个开源的负载均衡器和TCP/HTTP应⽤程序的代理服务器, 它 被设计⽤来提供⾼可⽤性, 负载均衡和代理功能. HAProxy主要⽤于分发⽹络流量到多个后端服务器, 以提⾼⽹络的可靠性和性能。
#更新软件包
sudo apt-get update
#查找haproxy
sudo apt list|grep haproxy
#安装haproxy
sudo apt-get install haproxy
#查看服务状态
sudo systemctl status haproxy
#查看版本
haproxy -v
#如果要设置HAProxy服务开机⾃启，可以使⽤：
sudo systemctl enable haproxy
2.修改haproxy.cfg
在/etc/haproxy/haproxy.cfg 的文件中，追加下面的内容
# haproxy web 管理界面
listen stats #配置一个监听器
bind *:8100 #指定了监听器绑定到的IP地址和端口
mode http #监听器的工作模式为HTTP
stats enable #启用统计界面
stats realm Haproxy\\ Statistics
stats uri /
stats auth admin:admin #haproxy登录账号和密码
# 配置负载均衡
listen rabbitmq
bind *:5670 #监听器绑定到的IP地址和端⼝, 也就是集群前端IP, 供producer和consumer
来进⾏选择，由于5672端⼝已经默认使⽤, 这⾥选择5670端⼝
mode tcp#由于RabbitMQ使⽤AMQP协议，它是⼀个基于TCP的协议，所以这⾥使⽤TCP模
式
balance roundrobin #指定负载均衡策略为轮询
server rabbitmq1 127.0.0.1:5672 check inter 5000 rise 2 fall 3
server rabbitmq2 127.0.0.1:5673 check inter 5000 rise 2 fall 3
server rabbitmq3 127.0.0.1:5674 check inter 5000 rise 2 fall 3
server rabbitmq1 : 定义RabbitMQ服务的内部标识, 这⾥的rabbitmq1 是指haproxy内部使⽤的, 不是指RabbitMQ的节点名称。
127.0.0.1:5672 : RabbitMQ真实的IP和端⼝
check inter 5000 : 定义每隔多少毫秒检查RabbitMQ服务是否可⽤.
rise 2 : 定义RabbitMQ服务在发⽣故障之后,需要多少次健康检查才能被再次确认可⽤.
fall 3 : 定义需要经历多少次失败的健康检查之后,HAProxy才会停⽌使⽤此RabbitMQ服务
3.重启HAProxy
sudo systemctl restart haproxy
4.查看HAProxy
5.声明队列
6.测试
7.宕机测试
当我将rabbit节点停掉之后
主副本已经转移到了rabbit2上
8.恢复集群
当我将集群恢复之后，发现消息也是可以同步的
