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martes, 18 de mayo de 2021

Python y Message Broker - RabbitMQ I

INSTALACION:

RabbitMQ tiene soporte para varios sistemas operativos entre ellos Windows, Mac, Linux, BSD, UNIX, tambien se puede encontrar en repositorios Debian(apt) y RPM(Yum). Desde el lado de la nube, se puede encontrar varios proveedores especializados en SAAS, es muy compatible con kubernetes y ademas se puede encontrar una imagen en Dockerhub que en este caso voy a utlizar.


Lo primero sera descargar la imagen de RabbitMQ con el comando, eligiendo el plugin management que desplegara una interfaz que permite controlar y un monitorear lo relacionado a rabbitmq.

 docker pull rabbitmq:3-management

 

Para desplegar el contenedo uso el comando

 docker run -d --hostname bf-rabbit --name some-bf-rabbit -p 15672:15672 -p 5672:5672 rabbitmq:3-management

Lo que se ejecuto es lo siguiente 

run docker va a ejecutar una imagen 

-d la ejecucion sera en background

--hostname: le dara un hostname que sera importante a la hora de subirlo a un proveedor cloud

--name: sera el nombre que se le dara al contenedor

-p publicara un servicio, en este caso en el puerto 15672 estara corriendo la interfaz grafica y 5672 esta el servicio de cliente de rabbitmq.

Y para finalizar la imagen de rabbitmq y especifica que se requiere tambien el plugin management.


Bueno ya que el entorno esta corriendo, se puede ingresar a la interfaz a travez del navegador en el puerto 15672, en donde ingresar con usuario y contraseña que por defecto es guest/guest.


En este espacio, se puede hacer seguimiento de las colas, crear usuario,  muchas opciones que se abordaran en un proxymo post.


Ejemplos

RabbitMQ cuenta con soporte para distintos lenguajes, ya sea java,python,c#,js, entre otros, en este ejemplo se utilizara la libreria de python "pyka".

Productor.py


Primero importa la libreria pika.

Crea una conexion que recibe un parametro de conexion con una ip.

Crea un canal de conexion.

Declara un cola, dandole un nombre si no existe previamente.

Publicar un mensaje, usando un exchange por defecto, la ruta key que por el momento usara el nombre de la cola y el mensaje que se quiere enviar.

Cerrar una conexion.


 Consumidor.py

De manera muy similar al productor, importa la libreria, crea una conexion, crea un canal y una cola si no existia previamente. Luego crea una funcion que se utilizara por el momento para imprimir por pantalla el mensaje recibido, despues se define la cola en la que se enlazara, se llama la funcion que se creo anteriormente y los acuses de recepcion por defecto son manuales, el auto-ack facilita este flag .


Robin-Round Dispach

Imagina que estas haciendo muchas peticiones y que cada operacion se demora entre 2 - 3 segundos, de repente llegan 30 peticiones, esto representaria un retraso de cercano a un minuto y medio, la solucion es bastante sencilla,  colocar mas instancias de consumidores, permitiendo escalar

Productor.py

Modificando un poco el ejemplo anterior, para hacer enviar un numero arbitrario de peticiones.

Para probarlo, es tan sencillo como abrir una nueva ventana y ejecutar otro Consumidor.py, por defecto RabbitMQ enviará mensajes a los consumidor de forma secuencial, esta distribucion de mensajes le llaman round-robin. 

 

Message acknowledgment

Siguiendo el ejemplo, digamos que durante todo este proceso, uno de los consumidores muere, RabbitMQ lo marca para ser eliminado. 

Para evitar que ese mensaje pre procesado muera, RabbitMQ implemente el ack, es enviado de vuelta por el consumidor para decirle a RabbitMQ que un determinado mensaje ha sido recibido, procesado y que RabbitMQ es libre de borrarlo. 

Consumidor.py


 Con esta peqeña modificacion, no se perdera nada , los mensajes se volveran a entregar

 

El ack debe ser enviado en el mismo canal que recibió la entrega. Los intentos de acuse de recibo utilizando un canal diferente darán lugar a una excepción de protocolo a nivel de canal.


Message durability

 Que pasaria si por el contrario, es RabbitMQ el que se para o bloquea, hay que asegurar la cola o se perderan todos los mensajes. Para esto en la configuracion de la cola debe declararse como durable y aplicarse tanto a productor como a consumidor. Para evitar que la cola actual devuelva un error por pasarle otros parametros, se creara una nueva cola con otro nombre.

 channel.queue_declare(queue='nuevo_saludo', durable=True)  

Productor.py


Con esta modificacion marca como persistentes los mensajes, aunque no es una garantia muy fuerte, es suficiente para estas pruebas. Si posblemente les  genera un error en los consumidores, posiblemente sea porque no se ha modificado la cola del basic consume.

 channel.basic_consume(queue='nuevo_saludo'...)

 

Fair dispatch

RabbitQM distribuye los mensajes de manera uniforme, pero esto trae consigo de que alguno de los consumidores va a tener una sobre carga de trabajo. Para solucionar esto hay que decirle a RabbitMQ que no envie mas mensajes hasta que termine la operacion. 

Consumidor.py


La pequeña modificacion dice a RabbitMQ que no le envie mas de un mensaje a la vez a los consumidores.

 

ref: https://www.rabbitmq.com/

viernes, 14 de mayo de 2021

Primeros Pasos con RabbitQM

QUE ES RABBITMQ

RabbitMQ es un message broker de codigo libre, escalable y distibuido, basado inicialmente bajo el protocolo AMQP(Advanced Message Queuing Protocol), actualmente soporta otros protocolos de mensajeria como son STOMP ligero pensado para IoT y MQTT ligero orientado a texto.

 

CONCEPTOS DE RABBITMQ Y DEL SERVIDOR

Antes de profundizar, aqui algunos conceptos útiles para conocer a RabbitMQ


  •  Productor: Aplicación que genera los mensajes.
  •  Consumidor: Aplicación que recibe los mensajes.
  •  Cola: Estructura de como se almacenan los mensajes hasta que son consumidos o eliminados de la cola.
  •  Mensaje: Datos enviados del productor al consumido
  •  Conexión: Conexión TCP entre la aplicación y el RabbitMQ (messageBroker)
  •  Canal: Una conexión virtual dentro de una conexión que se utilizara para generar o consumir los mensajes.
  •  Intercambio (exchange): Recibe los mensajes de los productores y los envía a la cola segun las reglas definidas.
  •  Vinculación (binding): Una vinculación es una relación que se crea entre una cola y un intercambio.
  •  Clave de enrutamiento: La clave que el intercambio mira para decidir cómo enrutar el mensaje a las colas. Piensa en la clave de enrutamiento como la dirección de destino de un mensaje.
  •  Usuarios: Son creados con permisos asignados como derechos de lectura, escritura y confguración ademas de poder especificar hosts virtuales. 
  •  Vhost: Los hosts virtuales separan las aplicaciones que están usando la misma RabbitMQ.
  •  Acuses de Recepcion y Confirmaciones: Indicadores de que los mensajes han sido recibidos o se ha actuado sobre ellos.

 

FLUJO DE TRABAJO

  1. El productor publica un mensaje al exchange
  2. El exchange recibe el mensaje y pasa a enrutarlo
  3. Se establece un enlace entre el excange y la cola.
  4. El mensaje espera en la cola hasta que pueda ser aceptado por el consumido
  5. El consumidor procesa al mensaje


Existe varios tipos de Exchange con los que se puede alterar el trafico de los mensajes:

 

EXCHANGE DIRECTO: Se produce cuando hay un vinculo directo entre el productor y el consumidor. Esto se logra cuando la clave  de enrutamiento del mensaje coincide con la clave del enrutamiento, enviandolo a un consumidor concreto.

 

EXCHANGE TOPIC: Funciona de manera similar al exchange directo, sin embargo no necesita que haya una conincidencia exanca, este envia el mensaje a las colas que cumplan un patron definido.


EXCHANGE FANOUT: Este se comporta como un brodcast, enviando el mensaje a todos los consumidores que esten asociados a este exchange.

 
 

 En un proximo post, mostrare de forma practica como funciona RabbitMQ.