Sve Složenije Aplikacije i Uloga Posrednika Poruka
Aplikacije današnjice postaju sve kompleksnije, što programere stavlja pred izazov konstantnog suočavanja sa procesima koji zahtevaju mnogo vremena i resursa. Problemi poput prenosa podataka između različitih servisa ili obrade velikih količina informacija su svakodnevica za programere. Srećom, razvijaju se nove tehnologije i alati koji rešavaju ove probleme, a posrednik poruka je jedan od njih.
Posrednici poruka omogućavaju mrežnim sistemima razmenu poruka i efikasnu međusobnu komunikaciju. Hajde da detaljnije istražimo ovu revolucionarnu tehnologiju.
Šta je Posrednik Poruka?
Posrednik poruka je softversko rešenje koje olakšava prenos poruka između servisa i aplikacija, omogućavajući im da komuniciraju i razmenjuju informacije. Posrednici poruka predstavljaju ključni integracioni mehanizam za podršku cloud-native, serverless, mikroservisnim i hibridnim cloud rešenjima.
Oni funkcionišu tako što transformišu poruke između različitih protokola za razmenu poruka. Ovo omogućava međusobno povezanim servisima da komuniciraju bez obzira na razlike u programskim jezicima koje koriste.
Kako Funkcionišu Posrednici Poruka?
Posrednici poruka mogu da osiguraju, arhiviraju, usmeravaju i šalju poruke odgovarajućim primaocima. Oni služe kao most između različitih aplikacija, omogućavajući pošiljaocima da šalju poruke bez detaljnog poznavanja lokacije, aktivnosti ili broja primalaca.
Posrednici poruka se često oslanjaju na takozvani red poruka kako bi obezbedili pouzdano skladištenje i sigurnu isporuku poruka. Red poruka čuva i indeksira poruke sve dok ih aplikacije koje ih koriste ne mogu obraditi. Poruke se čuvaju u redu poruka u istom redosledu u kom su poslate i ostaju tamo dok se ne potvrdi prijem.
Da bismo bolje razumeli kako posrednici poruka izvršavaju svoje zadatke, razmotrimo neke od osnovnih koncepata:
- Proizvođač je interfejs koji direktno komunicira sa posrednikom poruka kako bi slao poruke za distribuciju.
- Potrošač je entitet kome poruka treba da bude isporučena i koji zahteva podatke od posrednika poruka. Oni se takođe mogu nazivati pretplatnicima.
- Red ili tema je tip podataka koji posrednici koriste za čuvanje poruka. Možete ih zamisliti kao fascikle na računaru, a rade po principu FIFO (first in, first out).
- Exchange (razmenjivač) je logički entitet koji upravlja redovima i kreira grupe poruka, omogućavajući potrošačima da razmenjuju poruke.
Komunikacija kroz razmenu poruka pomoću posrednika poruka se odvija na osnovu dva različita obrasca: razmena poruka od tačke do tačke i model objavi/pretplati se.
Razmena poruka od tačke do tačke: Ovaj komunikacioni model se koristi u redovima poruka, gde su pošiljalac i primalac svake poruke povezani jedan-na-jedan. Svaka poruka u redu se čita samo jednom i šalje se samo jednom primaocu.
Model razmene poruka od tačke do tačke se primenjuje u situacijama kao što su upravljanje platnim spiskom i obrada finansijskih transakcija, gde je ključno obezbediti da se svaka isplata izvrši samo jednom. Ako potrošač nije online, posrednik poruka je čuva u redu poruka i isporučuje je kasnije.
Objavi/pretplati se model razmene poruka: U ovom modelu, proizvođač nije svestan ko će biti potrošač poruke. On šalje poruke vezane za određenu temu, a sve aplikacije koje su se pretplatile na tu temu primaju sve objavljene poruke.
Potrošač i proizvođač imaju odnos jedan-prema-više, a ovaj model se koristi u sistemima zasnovanim na arhitekturi vođenoj događajima, gde aplikacije nisu međusobno zavisne.
Evo životnog ciklusa prenosa poruke pomoću posrednika poruka:
- Ciklus započinje slanjem poruka na jednu ili više odredišta.
- Zatim se poruke konvertuju u drugi model.
- Poruke se dele na manje delove, prosleđuju se potrošaču, a zatim se prikupljaju odgovori i konvertuju u jednu poruku koja se šalje nazad korisniku.
- Koristi se spoljna memorija da bi se dodala ili sačuvala poruka.
- Preuzimaju se potrebni podaci putem web servisa.
- Šalju se odgovori u slučaju neuspeha poruke ili grešaka.
- Koristi se model objavi/pretplati se za usmeravanje poruka na osnovu sadržaja i teme.
Prednosti Korišćenja Posrednika Poruka
Evo prednosti korišćenja posrednika poruka u mrežnim sistemima:
- Proizvođač i potrošač mogu da razmenjuju poruke bez obzira na to da li je druga strana online. Posrednik poruka će isporučiti poruku čim potrošač postane aktivan.
- Posrednici poruka garantuju isporuku poruke u svakoj situaciji, a mehanizam potvrde obaveštava proizvođača o isporuci, čineći tehnologiju veoma pouzdanom i otpornom.
- Asinhrona obrada omogućava da se zadaci koji zahtevaju mnogo resursa delegiraju različitim procesima. Ovo ubrzava aplikaciju i poboljšava korisničko iskustvo.
- Posrednici poruka ponovo isporučuju poruke koje nisu isporučene zbog grešaka. Pokušaj ponovnog slanja se vrši odmah ili kasnije. Ako poruke ostanu neisporučene nakon više pokušaja, poruke se preusmeravaju nazad ka proizvođaču.
U nastavku predstavljamo popularne posrednike poruka koje možete koristiti da olakšate komunikaciju između modernih aplikacija.
Memphis
Memphis je posrednik poruka otvorenog koda, posebno dizajniran za programere za upotrebu u scenarijima striminga u aplikacijama. Lako se implementira i omogućava skaliranje aplikacija zasnovanih na podacima u roku od nekoliko sekundi.
Programeri su se potrudili da korisnici mogu iskoristiti prednosti koje nude drugi posrednici poruka i još više od Memphisa. Ovaj posrednik poruka koristi funkcionalnosti NATS jezgra kako bi ponudio tehnike automatske optimizacije, upravljanje šemama, inline obradu i mogućnosti za rešavanje problema.
Ovaj posrednik poruka, vođen zajednicom, ima korisnički prilagođen interfejs koji je u potpunosti optimizovan za pružanje izvanrednih performansi. Memphis je opremljen CLI i SDK-ovima za Node.JS, Go, Python, Typescript i NestJS, što programerima omogućava integraciju funkcija posrednika poruka u svoje platforme.
Nudi funkciju čekanja na neuspele poruke sa opcijama automatskog ponovnog slanja poruka radi obaveštavanja o neobrađenim porukama.
Glavne karakteristike Memphisa:
- Radi na Kubernetes-u kako bi podržao potpunu hardversku apstrakciju za skaliranje, nadogradnju, ponovno pokretanje i još mnogo toga.
- Rešavanje problema sa neisporučenim porukama je lako zahvaljujući praćenju putanje podataka svake poruke.
- Intuitivan korisnički interfejs i CLI su pogodni za inženjere podataka da otklanjaju greške u realnom vremenu.
- Sadrži jedinstveno upravljanje šemom i mogućnosti inline transformacije.
RabbitMQ
Objavljen 2007. godine, RabbitMQ je jedan od vodećih posrednika poruka, koji se široko koristi od strane hiljada korisnika širom sveta. Napisan je u programskom jeziku Erlang, izuzetno je lagan i može se instalirati kako u cloud, tako i u lokalnim okruženjima.
RabbitMQ je vrlo pouzdan i intuitivan, a njegov korisnički interfejs omogućava aplikacijama da razmenjuju poruke i lako kontrolišu posrednika poruka. Ovaj moćni posrednik poruka je kompatibilan sa mnogim razvojnim platformama i podržava veliki broj protokola za razmenu poruka. Lako se može primeniti u distribuiranoj i federativnoj konfiguraciji kako bi se zadovoljili zahtevi velikih razmera.
Posrednik poruka je interoperabilan i radi na različitim operativnim sistemima, cloud platformama i razvojnim alatima. Glavni podržani jezici su Java, .NET, PHP, Python, JavaScript, Ruby i Go. Poseduje raznovrsne funkcionalnosti i podržava plugin-ove koji olakšavaju integraciju i interakciju sa drugim sistemima.
Kao posrednik poruka otvorenog koda, RabbitMQ je potpuno besplatan. Odvojeno komercijalno izdanje je takođe dostupno uz pretplatu.
Apache Kafka
Zatim, imamo Apache Kafku, pouzdanog posrednika poruka koji nudi bolji protok, ugrađeno particionisanje, replikaciju i toleranciju na greške u odnosu na druge posrednike za razmenu poruka. Kafka koristi tehnologiju distribuiranog sistema, koristeći TCP protokol za komunikaciju između klijenata i servera.
Ovo garantuje brze performanse, što Kafku čini idealnim rešenjem za ispunjavanje komunikacionih potreba velikih aplikacija za obradu poruka.
Apache Kafka se može primeniti kako na lokalnim, tako i na cloud sistemima, i radi bez problema na bare-metal, virtuelnim mašinama i kontejnerima. Generalno se koristi u situacijama kada je potrebno izolovati proizvođače i potrošače podataka, privremeno čuvati neisporučene poruke i u sličnim scenarijima.
Ovaj posrednik poruka otvorenog koda je prvobitno napravljen za praćenje aktivnosti na web lokacijama i čuvanje velikih količina podataka. Njegova sposobnost da skladišti velike količine podataka u distribuiranom klasteru otpornom na greške ga čini savršenim izborom za velike tehnološke kompanije. Kafka Message Broker može vešto da upravlja strimovanjem događaja u realnom vremenu, usmeravanjem i ponovnom reprodukcijom podataka, što je neophodno u brzim operativnim scenarijima.
Apache ActiveMQ
Zasnovan na Javi, Apache ActiveMQ je posrednik poruka otvorenog koda koji može upravljati podešavanjem i održavanjem sistema umesto vas, smanjujući vaše opterećenje.
Podržava sve glavne standardne protokole koji se koriste u industriji i omogućava besprekornu integraciju sa više platformi korišćenjem popularnog AMQP protokola.
Slično tome, STOMP protokol olakšava razmenu poruka između web aplikacija preko WebSockets-a, a MQTT protokol omogućava razmenu poruka između IoT uređaja.
Kompatibilan je sa velikim brojem platformi, višejezičan je i podržava klijente napisane u različitim jezicima, uključujući JavaScript, C, C++, Python, .Net i mnoge druge.
Podržava napredne funkcije kao što su grupe poruka, kombinovani redovi i grupisanje. ActiveMQ je veoma fleksibilan i dovoljno svestran da se brzo primeni u različitim scenarijima razmene poruka.
ActiveMQ je dostupan u dve varijante – „klasičnom“ brokeru i naprednoj verziji poznatoj kao Artemis.
Classic ActiveMQ je izgrađen na modularnoj arhitekturi i kompatibilan je sa različitim generacijama aplikacija za razmenu poruka. S druge strane, Artemis, napredna verzija ActiveMQ-a, ima arhitekturu koja ne blokira, što obezbeđuje visoke performanse koje zahteva nova generacija aplikacija.
WSO2
WSO2 je još jedan posrednik poruka koji je vredan pažnje, kreiran sa ciljem da pruži mogućnosti posrednika poruka u distribuiranom okruženju.
Izuzetno lagan i jednostavan za upotrebu, ovaj posrednik poruka je opremljen režimom kontinuirane dostupnosti koji obezbeđuje visoku dostupnost i proširuje servere u okviru klastera, čime se minimizira mogućnost kvara na jednoj tački.
Ova tehnologija otvorenog koda efikasno upravlja višestrukim redovima, pretplatnicima i porukama kako bi olakšala trajnu razmenu poruka.
WSO2 podržava više protokola, uključujući MQTT, lagani mrežni protokol koji nudi mogućnosti razmene poruka u IoT sistemima. On povezuje udaljene uređaje sa brokerima, omogućavajući komunikaciju između mašina (M2M), koja može generisati desetine hiljada istovremenih događaja u sekundi. WSO2 radi na fleksibilnom modelu implementacije koji nudi funkcije izvršavanja sa jednim čvorom za primenu u klasterima.
Značajne karakteristike WSO2 su sledeće:
- Podržava JMS v1.0 i v1.1 API
- U skladu sa standardima.
- Podržava Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) v0.91 i MQTT protokol za sve nivoe kvaliteta usluge i trajnu razmenu poruka.
- Podržava brojne jezike/platforme, uključujući Java, .Net, C, C++, PHP, Ruby, Erlang i još mnogo toga.
ZeroMQ
Na kraju, tu je ZeroMQ, sofisticirani posrednik poruka koji nudi brze veze između aplikacija, bez obzira na jezik i platformu na kojoj rade.
Sastoji se od asinhronih ulazno-izlaznih mehanizama ugrađenih u biblioteke za razmenu poruka i uspostavlja odnos „više-prema-više“ između pošiljaoca i primaoca.
On prenosi poruke sa jedne aplikacije na drugu preko WebSockets-a, koristeći različite transportne kanale, kao što su in-process, inter-process, TCP, multicast, TIPC, IPC i UDP.
ZeroMQ je opremljen svim funkcijama koje su prisutne u standardnom distribuiranom sistemu za razmenu poruka i šalje poruke preko međusobno povezanih utičnica, koje se mogu rasporediti u različitim obrascima kao što su pub/sub, zahtev/odgovor, distribucija zadataka i fan-out.
ZeroMQ omogućava visok nivo prilagođavanja kako bi zadovoljio jedinstvene zahteve različitih slučajeva upotrebe i podržava više modela razmene poruka i jezičkih implementacija.
Kompatibilan je sa različitim programskim jezicima, od kojih se ističu C, C++, C#, Java, Python, Ruby i Perl.
Ovaj posrednik poruka je izuzetno brz, otvorenog koda i poseduje laganu biblioteku za razmenu poruka, koja omogućava izuzetno dobre performanse čak i sa asinhronim ulazno-izlaznim mašinama.
Zaključak
Dakle, sada imamo jasnu predstavu o tome kako postavljanje posrednika poruka u sistem može znatno poboljšati celokupnu arhitekturu komunikacije. Postoji mnogo pouzdanih provajdera posrednika poruka, a mi smo naveli najpopularnije posrednike poruka koji dominiraju tržištem.
Možete odabrati bilo kog posrednika poruka koji smatrate da odgovara potrebama vaše organizacije za upravljanje podacima i koji vam može pomoći u distribuciji poruka između vaših aplikacija.
Takođe, možete istražiti i najbolje SMS API-je za slanje poruka vašim korisnicima.