面试题：消息队列在网络分区场景下的高可用性策略

Question

当消息队列所在网络出现分区时，可能会影响其高可用性。请分析RabbitMQ和Kafka在面对网络分区时，各自采用了哪些策略来维持消息的可靠传递和系统的可用性，这些策略存在哪些权衡点？

Answer 1

RabbitMQ

1. 策略
   • 镜像队列：通过将队列镜像到多个节点，确保在某个节点因网络分区不可达时，其他镜像节点仍可提供服务。主节点处理写入操作，并将数据同步到镜像节点。
   • 自动恢复机制：当网络分区恢复后，RabbitMQ 会尝试自动恢复连接和消息传递，重新同步数据以保持一致性。
2. 权衡点
   • 资源消耗：镜像队列需要在多个节点间同步数据，增加了网络带宽和存储资源的消耗。
   • 性能影响：由于同步操作，写入性能可能会受到一定影响，特别是在网络不稳定时。

Kafka

1. 策略
   • 多副本机制：每个分区有多个副本，其中一个为领导者副本，负责处理读写请求，其他为追随者副本。领导者副本会将数据同步给追随者副本。当领导者副本所在节点因网络分区不可用时，会从追随者副本中选举新的领导者。
   • ISR（In - Sync Replicas）机制：只有与领导者副本保持一定程度同步的追随者副本才会被包含在 ISR 集合中。选举新领导者时，只会从 ISR 集合中选择，保证了数据的一致性。
2. 权衡点
   • 延迟问题：为了保证副本同步，可能会引入一定的消息传递延迟，特别是在网络分区导致副本同步延迟增大时。
   • 选举复杂性：选举新领导者的过程需要一定的时间和资源，可能导致短暂的服务不可用。同时，如果 ISR 集合中的副本都不可用，可能会面临数据丢失风险（取决于配置）。