1、RabbitMQ 中的 broker是指什么？cluster又是指什么？

broker 是指一个或多个 erlang node的逻辑分组，且 node 上运行着 RabbitMQ 应用程序。cluster是在 broker 的基础之上，增加了 node 之间共享元数据的约束。

2、什么是元数据？元数据分为哪些类型？包括哪些内容？与 cluster相关的元数据有哪些？元数据是如何保存的？元数据在 cluster中是如何分布的？

在非 cluster模式下，元数据主要分为 Queue元数据（queue名字和属性等）、Exchange元数据（exchange 名字、类型和属性等）、Binding元数据（存放路由关系的查找表）、Vhost元数据（vhost范围内针对前三者的名字空间约束和安全属性设置）。在cluster模式下，还包括 cluster 中 node 位置信息和 node关系信息。元数据按照 erlang node 的类型确定是仅保存于 RAM中，还是同时保存在 RAM和 disk上。元数据在cluster中是全 node分布的。

3、RAM node 和 disk node的区别？

RAM node仅将 fabric（即 queue、exchange 和 binding 等 RabbitMQ 基础构件）相关元数据保存到内存中，但 disk node会在内存和磁盘中均进行存储。RAM node 上唯一会存储到磁盘上的元数据是 cluster 中使用的 disk node 的地址。要求在 RabbitMQ cluster中至少存在一个 disk node 。

4、RabbitMQ 上的一个 queue中存放的message是否有数量限制？

可以认为是无限制，因为限制取决于机器的内存，但是消息过多会导致处理效率的下降。

5、RabbitMQ概念里的 channel、exchange 和queue这些是逻辑概念，还是对应着进程实体？这些分别起什么作用？

queue具有自己的erlang进程；exchange内部实现为保存 binding关系的查找表；channel是实际进行路由工作的实体，即负责按照 routing_key将 message投递给queue。由 AMQP 协议描述可知，channel是真实 TCP连接之上的虚拟连接，所有AMQP 命令都是通过 channel 发送的，且每一个channel有唯一的ID。一个channel只能被单独一个操作系统线程使用，故投递到特定channel上的 message是有顺序的。但一个操作系统线程上允许使用多个channel 。channel 号为 0 的 channel 用于处理所有对于当前 connection 全局有效的帧，而 1-65535 号 channel 用于处理和特定 channel 相关的帧。AMQP 协议给出的 channel 复用模型如下其中每一个 channel 运行在一个独立的线程上，多线程共享同一个 socket。

6、vhost是什么？起什么作用？

vhost可以理解为虚拟 broker ，即 mini-RabbitMQ server。其内部均含有独立的queue、exchange 、和 binding等，但最最重要的是，其拥有独立的权限系统，可以做到vhost范围的用户控制。当然，从 RabbitMQ的全局角度，vhost可以作为不同权限隔离的手段（一个典型的例子就是不同的应用可以跑在不同的 vhost 中）。

【cluster相关】

7、在单node系统和多node 构成的cluster系统中声明queue、exchange，以及进行 binding会有什么不同？

当在单 node 上声明 queue时，只要该 node 上相关元数据进行了变更，就会得到 Queue.Declare-ok 回应；而在cluster 上声明 queue，则要求 cluster上的全部node都要进行元数据成功更新，才会得到 Queue.Declare-ok 回应。另外，若node 类型为 RAM node 则变更的数据仅保存在内存中，若类型为 disk node 则还要变更保存在磁盘上的数据。

8、客户端连接到cluster中的任意node上是否都能正常工作？

答：是的。客户端感觉不到有何不同。

9、若cluster 中拥有某个queue的owner node失效了，且该queue被声明具有durable属性，是否能够成功从其他node上重新声明该queue？

不能，在这种情况下，将得到 404 NOT_FOUND 错误。只能等 queue 所属的 node恢复后才能使用该 queue 。但若该queue 本身不具有 durable 属性，则可在其他 node上重新声明。

10、cluster中node的失效会对consumer产生什么影响？若是在cluster中创建了mirroredqueue，这时node失效会对consumer产生什么影响？

若是 consumer 所连接的那个 node 失效（无论该 node 是否为 consumer 所订阅queue 的 owner node），则 consumer 会在发现 TCP 连接断开时，按标准行为执行重连逻辑，并根据“Assume Nothing”原则重建相应的 fabric 即可。若是失效的 node 为consumer 订阅 queue 的 owner node，则 consumer 只能通过 Consumer CancellationNotification 机制来检测与该 queue 订阅关系的终止，否则会出现傻等却没有任何消息来到的问题。

11、能够在地理上分开的不同数据中心使用 RabbitMQ cluster 么？

答：不能。
第一，无法控制所创建的queue实际分布在cluster里的哪个node上（一般使用 HAProxy+cluster 模型时都是这样），这可能会导致各种跨地域访问时的常见问题；
第二，Erlang的OTP通信框架对延迟的容忍度有限，这可能会触发各种超时，导致业务疲于处理；
第三，在广域网上的连接失效问题将导致经典的“脑裂”问题，而RabbitMQ 目前无法处理（该问题主要是说 Mnesia）。

【综合问题】

12、为什么 heavy RPC的使用场景下不建议采用 disk node？

heavy RPC 是指在业务逻辑中高频调用 RabbitMQ 提供的 RPC 机制，导致不断创建、销毁 reply queue ，进而造成disk node 的性能问题（因为会针对元数据不断写盘）。所以在使用 RPC 机制时需要考虑自身的业务场景。

13、向不存在的exchange发publish消息会发生什么？向不存在的queue执行consume动作会发生什么？

都会收到 Channel.Close 信令告之不存在（内含原因 404 NOT_FOUND）。

14、routing_key和 binding_key的最大长度是多少？

255 字节。

15、RabbitMQ 允许发送的message最大可达多大？

根据AMQP协议规定，消息体的大小由64-bit的值来指定，所以就可以知道到底能发多大的数据了。

16、什么情况下producer不主动创建queue是安全的？

1.message是允许丢失的；
2.实现了针对未处理消息的republish功能（例如采用Publisher Confirm 机制）。

17、“dead letter”queue的用途？

当消息被 RabbitMQ server 投递到 consumer 后，但 consumer 却通过 Basic.Reject进行了拒绝时（同时设置requeue=false），那么该消息会被放入“dead letter”queue 中。该 queue可用于排查 message 被 reject 或 undeliver 的原因。

18、为什么说保证 message被可靠持久化的条件是 queue和 exchange具有durable 属性，同时 message具有 persistent属性才行？

binding 关系可以表示为 exchange – binding – queue 。从文档中知道，若要求投递的 message 能够不丢失，要求 message 本身设置 persistent 属性，要求 exchange和 queue 都设置 durable 属性。其实这问题可以这么想，若 exchange 或 queue 未设置durable 属性，则在其 crash 之后就会无法恢复，那么即使 message 设置了 persistent 属性，仍然存在 message 虽然能恢复但却无处容身的问题；同理，若 message 本身未设置persistent 属性，则 message 的持久化更无从谈起。

19、什么情况下会出现blackholed问题？

blackholed问题是指，向exchange 投递了message，而由于各种原因导致该message丢失，但发送者却不知道。可导致 blackholed的情况：
1.向未绑定 queue的exchange 发送 message；
2.exchange以 binding_key key_A 绑定了 queue queue_A，但向该 exchange 发送 message使用的 routing_key却是 key_B。

20、如何防止出现blackholed问题？

没有特别好的办法，只能在具体实践中通过各种方式保证相关 fabric 的存在。另外，如果在执行 Basic.Publish 时设置 mandatory=true，则在遇到可能出现blackholed情况时，服务器会通过返回 Basic.Return 告之当前 message 无法被正确投递（内含原因 312 NO_ROUTE）。

21、Consumer Cancellation Notification机制用于什么场景？

用于保证当镜像 queue 中 master 挂掉时，连接到 slave 上的 consumer 可以收到自身 consume 被取消的通知，进而可以重新执行 consume 动作从新选出的 master 出获得消息。若不采用该机制，连接到 slave 上的 consumer 将不会感知 master 挂掉这个事情，导致后续无法再收到新 master 广播出来的message 。另外，因为在镜像 queue 模式下，存在将 message 进行 requeue 的可能，所以实现 consumer 的逻辑时需要能够正确处理出现重复 message 的情况。

22、Basic.Reject的用法是什么？

该信令可用于consumer对收到的 message进行reject。若在该信令中设置requeue=true，则当 RabbitMQ server收到该拒绝信令后，会将该 message 重新发送到下一个处于 consume状态的 consumer处（理论上仍可能将该消息发送给当前consumer）。若设置 requeue=false ，则 RabbitMQ server 在收到拒绝信令后，将直接将该message 从 queue 中移除。
另外一种移除queue中 message 的小技巧是，consumer回复 Basic.Ack 但不对获取到的message 做任何处理。
而 Basic.Nack 是对 Basic.Reject 的扩展，以支持一次拒绝多条 message的能力。

23、为什么不应该对所有的message都使用持久化机制？

首先，必然导致性能的下降，因为写磁盘比写 RAM慢的多，message的吞吐量可能有10倍的差距。其次，message 的持久化机制用在 RabbitMQ 的内置 cluster 方案时会出现“坑爹”问题。矛盾点在于，若 message 设置了 persistent 属性，但 queue 未设置durable 属性，那么当该 queue 的 owner node 出现异常后，在未重建该queue 前，发往该 queue 的 message 将被 blackholed ；若 message 设置了 persistent 属性，同时queue也设置了 durable属性，那么当 queue的 owner node异常且无法重启的情况下，则该 queue无法在其他 node 上重建，只能等待其 owner node重启后，才能恢复该 queue 的使用，而在这段时间内发送给该 queue的 message将被 blackholed。所以，是否要对 message 进行持久化，需要综合考虑性能需要，以及可能遇到的问题。若想达到 100,000 条/秒以上的消息吞吐量（单 RabbitMQ 服务器），则要么使用其他的方式来确保 message的可靠 delivery，要么使用非常快速的存储系统以支持全持久化（例如使用SSD）。另外一种处理原则是：仅对关键消息作持久化处理（根据业务重要程度），且应该保证关键消息的量不会导致性能瓶颈。

24、RabbitMQ中的 cluster、mirrored queue，以及 warrens机制分别用于解决什么问题？存在哪些问题？

cluster 是为了解决当 cluster中的任意 node 失效后，producer 和 consumer均可以通过其他 node继续工作，即提高了可用性；另外可以通过增加 node 数量增加 cluster的消息吞吐量的目的。cluster 本身不负责 message 的可靠性问题（该问题由 producer通过各种机制自行解决）；cluster无法解决跨数据中心的问题（即脑裂问题）。另外，在cluster前使用 HAProxy 可以解决 node 的选择问题，即业务无需知道 cluster中多个node的 ip 地址。可以利用 HAProxy 进行失效 node 的探测，可以作负载均衡。
Mirrored queue是为了解决使用 cluster时所创建的 queue的完整信息仅存在于单一node上的问题，从另一个角度增加可用性。若想正确使用该功能，需要保证：
1.consumer需要支持 Consumer Cancellation Notification机制；
2.consumer必须能够正确处理重复message。

Warrens 是为了解决 cluster中 message可能被 blackholed的问题，即不能接受producer 不停 republish message 但 RabbitMQ server 无回应的情况。Warrens 有两种构成方式，一种模型是两台独立的RabbitMQ server+HAProxy，其中两个server的状态分别为 active 和 hot-standby 。该模型的特点为：两台 server 之间无任何数据共享和协议交互，两台 server 可以基于不同的 RabbitMQ 版本。
另一种模型为两台共享存储的 RabbitMQ server + keepalived ，其中两个 server 的状态分别为 active 和 cold-standby。该模型的特点为：两台 server 基于共享存储可以做到完全恢复，要求必须基于完全相同的 RabbitMQ 版本。
Warrens模型存在的问题：对于第一种模型，虽然理论上讲不会丢失消息，但若在该模型上使用持久化机制，就会出现这样一种情况，即若作为 active 的 server异常后，持久化在该 server上的消息将暂时无法被consume，因为此时该 queue将无法在作为 hot- standby 的 server上被重建，所以，只能等到异常的 active server 恢复后，才能从其上的queue 中获取相应的 message 进行处理。而对于业务来说，需要具有：a.感知 AMQP 连接断开后重建各种 fabric 的能力；b.感知 active server 恢复的能力；c.切换回 active
server的时机控制，以及切回后，针对 message先后顺序产生的变化进行处理的能力。对于第二种模型，因为是基于共享存储的模式，所以导致 active server异常的条件，可能同样会导致 cold-standby server异常；另外，在该模型下，要求 active和 cold-standby的 server 必须具有相同的 node 名和 UID ，否则将产生访问权限问题；最后，由于该模型是冷备方案，故无法保证 cold-standby server 能在要求的时限内成功启动。