Le applicazioni al giorno d’oggi stanno diventando sempre più complesse. Gli sviluppatori devono affrontare continuamente processi che utilizzano molto tempo e risorse.
La trasmissione tra servizi specifici e l’elaborazione di molti dati sono solo alcuni dei problemi comuni che gli sviluppatori devono affrontare quotidianamente. Fortunatamente, nuove tecnologie e strumenti sono costruiti per risolvere queste complicazioni e il broker di messaggi è uno di questi.
I broker di messaggi consentono alle soluzioni di rete di scambiare messaggi e comunicare tra loro. Capiamo meglio questa tecnologia rivoluzionaria.
Sommario:
Che cos’è un broker di messaggi?
Un broker di messaggi è uno strumento software che facilita servizi e applicazioni per trasferire messaggi per la comunicazione e lo scambio di informazioni. I broker di messaggi formano un meccanismo di integrazione condiviso per sovvenzionare architetture cloud native, serverless, basate su microservizi e ibride.
Il broker di messaggi ottiene ciò trasformando i messaggi tra protocolli di messaggistica autorizzati. Ciò incoraggia i servizi interdipendenti a dialogare istantaneamente tra loro, indipendentemente dai loro diversi linguaggi di programmazione.
Come funzionano i broker di messaggi?
I broker di messaggi possono proteggere, archiviare, instradare e inviare messaggi ai destinatari appropriati. Funzionano come un ponte tra varie applicazioni, consentendo ai mittenti di inviare messaggi senza avere familiarità con la posizione, l’attività o il numero di destinatari.
I broker di messaggi spesso si affidano a un elemento noto come coda di messaggi per fornire un’archiviazione affidabile dei messaggi e un recapito sicuro. La coda dei messaggi archivia e indicizza i messaggi finché le applicazioni che li utilizzano non possono elaborarli. I messaggi vengono mantenuti in una coda messaggi nello stesso modo in cui sono stati trasferiti e rimangono lì fino a quando non viene verificata la ricezione.
Per avere un’idea migliore di come i broker di messaggi svolgono i loro compiti, comprendiamo alcuni dei suoi concetti fondamentali:
- Il Producer è un’interfaccia che comunica direttamente con il Message Broker per inviare i messaggi archiviati per la distribuzione.
- Un consumatore è un’entità in cui il messaggio deve essere consegnato e richiede dati dal broker di messaggi. Puoi anche fare riferimento a loro come abbonati.
- La coda o un argomento è un tipo di dati utilizzato dai broker di messaggi per archiviare i messaggi. Puoi considerarli una cartella nei computer e funzionano in modo FIFO (First in First out).
- Infine, abbiamo uno Exchanger, una sorta di entità logica che gestisce le code e crea gruppi di messaggi che consentono ai consumatori di scambiare messaggi.
La comunicazione attraverso lo scambio di messaggi tramite i broker di messaggi viene effettuata sulla base di due modelli o stili di messaggistica distinti. Sono noti come messaggistica punto a punto e messaggistica Pubblica/sottoscrivi.
Messaggistica punto a punto: questo modello di comunicazione è il modello di distribuzione utilizzato nelle code di messaggi in cui il mittente e il destinatario di ciascun messaggio sono associati uno a uno. Ogni messaggio nella coda viene letto una sola volta e inviato solo a un destinatario.
Il modello di messaggistica point-to-point viene implementato negli scenari di gestione delle buste paga e di elaborazione delle transazioni finanziarie in cui è necessario garantire che ogni pagamento venga effettuato una sola volta. Se il consumer è offline, il broker di messaggi lo archivia nella coda dei messaggi e lo recapita in un secondo momento.
Pubblica/sottoscrivi messaggi: in questa modalità di scambio di messaggi, il produttore è completamente all’oscuro di chi sarà il consumatore del messaggio. Invia messaggi relativi a un argomento e tutte le applicazioni che si sono iscritte ricevono tutti i messaggi pubblicati.
Il consumatore e il produttore hanno una relazione uno-a-molti e il modello viene utilizzato nel sistema basato su architettura basata su eventi, in cui le applicazioni non hanno dipendenze l’una dall’altra.
Ecco un ciclo di vita di una trasmissione di messaggi che utilizza un broker di messaggi.
- Il ciclo inizia con l’invio di messaggi a una o più destinazioni.
- Quindi converti i messaggi in un modello diverso.
- Dividi i messaggi in parti più piccole, trasmettili al consumatore, quindi raccoglie le risposte e le converte in un unico messaggio da inviare all’utente.
- Utilizza l’archiviazione di terze parti per aggiungere o archiviare un messaggio.
- Recupera i dati richiesti utilizzando i servizi web
- Invia risposte in caso di errore o errore del messaggio.
- Usa il modello di pubblicazione-sottoscrizione per instradare i messaggi in base al contenuto e all’argomento.
Vantaggi dell’utilizzo dei broker di messaggi
Ecco i vantaggi dell’impiego di broker di messaggi nella rete:
- Il produttore e il consumatore possono scambiarsi messaggi indipendentemente dal fatto che l’altro sia online. Un broker di messaggi recapita il messaggio ogni volta che il consumatore diventa attivo.
- I broker di messaggi garantiscono la consegna dei messaggi in ogni situazione e il meccanismo di riconoscimento segnala al produttore la consegna, rendendo la tecnologia altamente durevole e persistente.
- L’elaborazione asincrona garantisce che le attività che richiedono molte risorse di sistema siano affidate a processi diversi. Ciò velocizza la tua applicazione e migliora l’esperienza dell’utente.
- I broker di messaggi riconsegnano i messaggi non consegnati a causa di un errore. Il risentimento viene tentato immediatamente o in un momento successivo. Se i messaggi rimangono non consegnati dopo numerosi tentativi, i messaggi vengono reindirizzati al produttore.
Di seguito abbiamo messo insieme i popolari broker di messaggi tra cui scegliere per facilitare la comunicazione tra le app moderne.
Menfi
Memphis è un broker di messaggi open source creato appositamente per gli sviluppatori da utilizzare nei casi d’uso di streaming in-app. Può essere facilmente distribuito e ridimensionare la tua app basata sui dati in pochi secondi.
Gli sviluppatori si sono assicurati che gli utenti possano usufruire dei vantaggi offerti da altri broker di messaggi e altro ancora da Memphis. Questo broker di messaggi utilizza le funzionalità del core NATS per offrire tecniche di ottimizzazione automatica, gestione degli schemi, elaborazione in linea e capacità di risoluzione dei problemi.
Questo broker di messaggi guidato dalla community presenta un’interfaccia intuitiva completamente ottimizzata per offrire prestazioni eccezionali. Memphis è dotato di CLI e SDK per Node.JS, Go, Python, Typescript e NestJS che consentono agli sviluppatori di integrare le funzionalità del broker di messaggi sulla loro piattaforma.
Offre una funzione di coda delle lettere non recapitabili con funzionalità di ritrasmissione automatica dei messaggi per notificare i messaggi non elaborati.
Caratteristiche principali di Memphis:
- Funziona su Kubernetes per supportare l’astrazione hardware completa per il ridimensionamento, l’aggiornamento, il riavvio e altro ancora.
- La risoluzione dei problemi del messaggio non consumato è facile accedendo al percorso dei dati di ogni messaggio.
- L’interfaccia utente e la CLI intuitive sono utili per i tecnici dei dati per risolvere gli errori in tempo reale.
- Contiene capacità uniche di gestione degli schemi e di trasformazione in linea.
Coniglio MQ
Rilasciato nel 2007, RabbitMQ è uno dei migliori broker di messaggi, ampiamente utilizzato da migliaia di utenti in tutto il mondo come intermediario di messaggi. Scritto nel linguaggio di programmazione Erlang, è incredibilmente leggero e può essere installato sia in configurazioni basate su cloud che on-premise.
RabbitMQ è altamente affidabile e intuitivo e la sua interfaccia intuitiva consente alle applicazioni di scambiare messaggi e controllare facilmente il broker di messaggi. Questo potente broker di messaggi è compatibile con molte piattaforme di sviluppo e supporta molti protocolli di messaggistica. Può essere facilmente implementato in configurazioni distribuite e federate per soddisfare requisiti su larga scala.
Il broker di messaggi è interoperabile e funziona su diversi sistemi operativi, piattaforme basate su cloud e strumenti per sviluppatori. I principali linguaggi supportati sono Java, .NET, PHP, Python, JavaScript, Ruby e Go. Ha varie funzionalità e supporta plug-in che facilitano l’integrazione e l’interazione con altri sistemi.
Essendo un broker di messaggi open source, RabbitMQ è completamente gratuito. È disponibile anche una versione commerciale separata a pagamento.
Apache Kafka
Successivamente, abbiamo Apache Kafka, un robusto broker di messaggi che offre un throughput migliore, partizionamento integrato, replica e tolleranza agli errori rispetto ad altri broker di messaggistica. Kafka utilizza la tecnica del sistema distribuito che impiega il protocollo TCP per consentire la comunicazione tra client e server.
Ciò garantisce prestazioni rapide, rendendo Kafka una soluzione ideale per soddisfare le esigenze di comunicazione di grandi applicazioni di elaborazione dei messaggi.
Apache Kafka può essere distribuito sia su sistemi locali che basati su cloud e funziona perfettamente su bare metal, macchine virtuali e container. In genere trova il suo utilizzo dove è necessario isolare i produttori di elaborazione e dati, bufferizzare i messaggi non consegnati e in scenari simili.
Questo broker di messaggi open source è stato inizialmente creato per tenere traccia delle attività del sito Web e archiviare dati estesi. La sua capacità di archiviare grandi volumi di dati in un cluster distribuito e tollerante ai guasti lo rende la scelta perfetta per le grandi aziende tecnologiche. Kafka Message Broker è in grado di gestire abilmente lo streaming di eventi in tempo reale, il pipelining e la riproduzione dei dati necessari in scenari operativi rapidi.
Apache ActiveMQ
Basato su Java, Apache ActiveMQ è un broker di messaggi open source in grado di amministrare l’installazione e la manutenzione per tuo conto, riducendo il tuo carico di lavoro.
Supporta tutti i principali protocolli standard utilizzati nel settore e consente una perfetta integrazione con più piattaforme utilizzando il popolare protocollo AMQP.
Allo stesso modo, il protocollo STOMP facilita lo scambio di messaggi tra le applicazioni Web tramite i WebSocket e il protocollo MQTT consente lo scambio di messaggi tra dispositivi IoT.
È compatibile con numerose piattaforme multilingua e client creati in diversi linguaggi, inclusi JavaScript, C, C++, Python, .Net e altri.
Supporta funzionalità avanzate come gruppi di messaggi, code combinate e clustering, solo per citarne alcuni. ActiveMQ è sufficientemente flessibile e versatile da poter essere implementato rapidamente in diversi casi d’uso di messaggistica.
ActiveMQ è disponibile in due varianti: il broker “classico” e la versione avanzata nota come Artemis.
ActiveMQ classico si basa sull’architettura collegabile infinita ed è compatibile con diverse generazioni di app di messaggistica. Artemis, la versione avanzata di ActiveMQ, sfoggia invece un’architettura non bloccante per fornire le elevate prestazioni richieste dalla nuova generazione di app.
WSO2
WSO2 è il prossimo broker di messaggi che vale la pena provare, creato con l’intento di offrire funzionalità di brokeraggio dei messaggi in un ambiente distribuito.
Estremamente leggero e facile da usare, questo broker di messaggi è dotato di una modalità di disponibilità continua che garantisce un’elevata disponibilità ed espande i server all’interno del cluster, riducendo così al minimo la possibilità di un singolo punto di errore.
La tecnologia open source gestisce in modo efficiente più code, abbonati e messaggi per facilitare la messaggistica persistente.
WSO2 supporta più protocolli, incluso MQTT, un protocollo di rete da macchina a macchina leggero che offre funzionalità di messaggistica aziendale nell’IoT.
Collega i dispositivi remoti ai broker, consentendo comunicazioni machine-to-machine (M2M) che possono generare decine di migliaia di eventi simultanei ogni secondo. WSO2 funziona su un modello di distribuzione flessibile che offre funzionalità di esecuzione a nodo singolo per le distribuzioni in cluster.
Le caratteristiche degne di nota di WSO2 sono le seguenti:
- Supporta API JMS v1.0 e v1.1
- Conforme alla serie di standard.
- Supporta il protocollo Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) v0.91 e il protocollo MQTT per tutti i livelli di QoS e la messaggistica conservata.
- Supporta molti linguaggi/piattaforme, inclusi Java, .Net, C, C++, PHP, Ruby, Erlang e altri.
ZeroMQ
Infine, abbiamo ZeroMQ, un sofisticato broker di messaggi che offre connessioni ad alta velocità tra le applicazioni indipendentemente dalla lingua e dalla piattaforma su cui vengono eseguite.
È costituito da motori di input e output asincroni caricati su librerie di messaggistica e stabilisce una relazione molti-a-molti tra mittente e destinatario.
Trasmette messaggi da un’applicazione all’altra attraverso WebSocket con l’aiuto di numerosi canali di trasporto come in-process, inter-process, TCP, multicast, TIPC, IPC e UDP.
ZeroMQ è dotato di tutte le funzionalità presenti in un sistema di messaggistica distribuito standard e invia messaggi su socket interconnettibili, che possono essere organizzati in diversi modelli come pub-sub, request-reply, task distribution e fan-out.
ZeroMQ consente un elevato grado di personalizzazione per soddisfare le esigenze uniche di diversi casi d’uso e supporta più modelli di messaggistica e implementazioni linguistiche.
È compatibile con diversi linguaggi di programmazione, i più importanti sono C, C++, C#, Java, Python, Ruby e Perl.
Il broker di messaggi è estremamente veloce, open source e ha una libreria di messaggistica leggera che aiuta a funzionare eccezionalmente bene anche con motori di input-output asincroni.
Riassumendo
Quindi, ora abbiamo un’idea abbastanza chiara di come l’implementazione di broker di messaggi nel sistema possa migliorare notevolmente l’architettura di comunicazione complessiva. Esistono molti fornitori di broker di messaggi affidabili e abbiamo elencato i broker di messaggi più popolari che catturano il mercato.
Puoi impiegare qualsiasi broker di messaggi che ritieni in grado di soddisfare le esigenze di gestione dei dati della tua organizzazione e aiutare a distribuire i messaggi tra le tue app.
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