As aplicações hoje em dia estão se tornando cada vez mais complexas. Os desenvolvedores devem lidar continuamente com processos que utilizam bastante tempo e recursos.
A transmissão entre serviços específicos e o processamento de muitos dados são apenas alguns problemas comuns que os desenvolvedores enfrentam diariamente. Felizmente, novas tecnologias e ferramentas são criadas para resolver essas complicações, e o corretor de mensagens é uma delas.
Os agentes de mensagens permitem que as soluções de rede troquem mensagens e se comuniquem entre si. Vamos entender melhor essa tecnologia revolucionária.
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O que é um Message Broker?
Um corretor de mensagens é uma ferramenta de software que facilita serviços e aplicativos para transferir mensagens para comunicação e troca de informações. Os intermediários de mensagens formam um mecanismo de integração compartilhado para subsidiar arquiteturas de nuvem híbrida, sem servidor, baseadas em microsserviços e nativas da nuvem.
O Message Broker consegue isso transformando mensagens entre protocolos de mensagens autorizados. Isso incentiva os serviços interdependentes a se comunicarem instantaneamente, independentemente de suas diversas linguagens de programação.
Como funcionam os Message Brokers?
Os agentes de mensagens podem proteger, arquivar, rotear e enviar mensagens para os destinatários apropriados. Eles operam como uma ponte entre vários aplicativos, permitindo que os remetentes enviem mensagens sem estar familiarizados com a localização, atividade ou número de destinatários.
Os agentes de mensagens geralmente contam com um elemento conhecido como fila de mensagens para fornecer armazenamento confiável de mensagens e entrega segura. A fila de mensagens armazena e indexa as mensagens até que os aplicativos consumidores possam processá-las. As mensagens são mantidas em uma fila de mensagens da mesma forma que foram transferidas e permanecem lá até que o recebimento seja verificado.
Para ter uma ideia melhor de como os mediadores de mensagens realizam suas tarefas, vamos entender alguns de seus conceitos fundamentais:
- O Produtor é uma interface que se comunica diretamente com o Message Broker para enviar as mensagens armazenadas para distribuição.
- Um consumidor é uma entidade onde a mensagem deve ser entregue e exige dados do agente de mensagens. Você também pode se referir a eles como assinantes.
- Fila ou Tópico é um tipo de dados usado por agentes de mensagens para armazenar mensagens. Você pode considerá-los uma pasta nos computadores, e eles operam no modo FIFO (First in First out).
- Por fim, temos um Exchanger, uma espécie de entidade lógica que gerencia as filas e cria grupos de mensagens permitindo que os consumidores troquem mensagens.
A comunicação por meio da troca de mensagens usando os Message brokers é realizada com base em dois padrões ou estilos de mensagens distintos. Eles são conhecidos como mensagens ponto a ponto e mensagens de publicação/assinatura.
Sistema de mensagens ponto-a-ponto: Este modelo de comunicação é o padrão de distribuição usado em filas de mensagens onde o remetente e o destinatário de cada mensagem estão associados em uma base de um para um. Cada mensagem na fila é lida apenas uma vez e enviada apenas para um destinatário.
O modelo de mensagens ponto a ponto é implementado em cenários de gerenciamento de folha de pagamento e processamento de transações financeiras, onde é necessário garantir que cada pagamento seja feito apenas uma vez. Se o consumidor estiver offline, o message broker o armazena na fila de mensagens e o entrega posteriormente.
Mensagens de publicação/assinatura: Neste modo de troca de mensagens, o produtor desconhece completamente quem será o consumidor da mensagem. Ele envia mensagens sobre um tópico e todos os aplicativos que se inscreveram nele recebem todas as mensagens publicadas.
O consumidor e o produtor têm um relacionamento um-para-muitos, e o modelo é usado no sistema baseado em arquitetura orientada a eventos, onde os aplicativos não têm dependências uns dos outros.
Aqui está um ciclo de vida de uma transmissão de mensagem usando um agente de mensagens.
- O ciclo começa com o envio de mensagens para um ou vários destinos.
- Em seguida, converta as mensagens para um modelo diferente.
- Divida as mensagens em partes menores, transmita-as ao consumidor e, em seguida, colete as respostas e as converta em uma única mensagem para enviar de volta ao usuário.
- Use o armazenamento de terceiros para adicionar ou armazenar uma mensagem.
- Busque os dados necessários usando os serviços da web
- Envie respostas em caso de falha ou erro da mensagem.
- Use o padrão de publicação-assinatura para rotear mensagens com base no conteúdo e no tópico.
Vantagens de usar Message Brokers
Aqui estão as vantagens de empregar agentes de mensagens na rede:
- O produtor e o consumidor podem trocar mensagens independentemente de o outro estar online. Um agente de mensagens entregará a mensagem sempre que o consumidor se tornar ativo.
- Os mediadores de mensagens garantem a entrega da mensagem em todas as situações, e o mecanismo de confirmação informa ao produtor sobre a entrega, tornando a tecnologia altamente durável e persistente.
- O processamento assíncrono garante que as tarefas que exigem muitos recursos do sistema sejam confiadas a diferentes processos. Isso acelera seu aplicativo e melhora a experiência do usuário.
- Os intermediários de mensagens entregam novamente as mensagens não entregues devido a falha. O reenvio é tentado imediatamente ou mais tarde em algum momento. Se as mensagens permanecerem não entregues após várias tentativas, as mensagens serão redirecionadas para o produtor.
Abaixo, reunimos os corretores de mensagens populares que você pode escolher para facilitar a comunicação entre aplicativos modernos.
Memphis
O Memphis é um agente de mensagens de código aberto especialmente criado para os desenvolvedores empregarem em casos de uso de streaming no aplicativo. Ele pode ser facilmente implantado e dimensiona seu aplicativo orientado a dados em poucos segundos.
Os desenvolvedores garantiram que os usuários possam aproveitar os benefícios oferecidos por outros corretores de mensagens e mais de Memphis. Esse agente de mensagens utiliza as funcionalidades do núcleo NATS para oferecer técnicas de otimização automática, gerenciamento de esquema, processamento em linha e recursos de solução de problemas.
Este mediador de mensagens orientado pela comunidade apresenta uma interface amigável totalmente otimizada para oferecer um desempenho excepcional. O Memphis está equipado com CLI e SDKs para Node.JS, Go, Python, Typescript e NestJS, permitindo que os desenvolvedores integrem as funcionalidades do agente de mensagens em sua plataforma.
Ele oferece um recurso de fila de mensagens mortas com recursos de retransmissão automática de mensagens para notificar mensagens não processadas.
Principais características de Memphis:
- É executado no Kubernetes para oferecer suporte à abstração completa de hardware para dimensionamento, atualização, reinicialização e muito mais.
- A solução de problemas da mensagem não consumida é fácil acessando a jornada de dados de cada mensagem.
- Interface de usuário intuitiva e CLI são úteis para engenheiros de dados solucionarem erros em tempo real.
- Contém gerenciamento de esquema exclusivo e habilidades de transformação em linha.
Coelho MQ
Lançado em 2007, o RabbitMQ é um dos melhores corretores de mensagens, amplamente utilizado por milhares de usuários em todo o mundo como intermediário de mensagens. Escrito na linguagem de programação Erlang, é incrivelmente leve e pode ser instalado em configurações baseadas na nuvem e no local.
O RabbitMQ é altamente confiável e intuitivo, e sua interface amigável permite que os aplicativos troquem mensagens e controlem o agente de mensagens facilmente. Este poderoso agente de mensagens é compatível com muitas plataformas de desenvolvedores e suporta muitos protocolos de mensagens. Ele pode ser facilmente implantado em configurações distribuídas e federadas para atender a requisitos de alta escala.
O agente de mensagens é interoperável e funciona em vários sistemas operacionais, plataformas baseadas em nuvem e ferramentas de desenvolvedor. As principais linguagens suportadas são Java, .NET, PHP, Python, JavaScript, Ruby e Go. Possui diversos recursos e suporta plugins que facilitam a integração e interação com outros sistemas.
Sendo um corretor de mensagens de código aberto, o RabbitMQ é totalmente gratuito. Uma versão comercial separada também está disponível por uma taxa de assinatura.
Apache Kafka
Em seguida, temos o Apache Kafka, um agente de mensagens robusto que oferece melhor taxa de transferência, particionamento integrado, replicação e tolerância a falhas do que outros agentes de mensagens. Kafka usa a técnica de sistema distribuído que emprega o protocolo TCP para permitir a comunicação entre clientes e servidores.
Isso garante um desempenho rápido, tornando o Kafka uma solução ideal para atender às necessidades de comunicação de grandes aplicativos de processamento de mensagens.
O Apache Kafka pode ser implantado em sistemas locais e baseados em nuvem e funciona perfeitamente em bare metal, máquinas virtuais e contêineres. Ele geralmente encontra seu uso onde é necessário isolar o processamento e os produtores de dados, armazenar em buffer as mensagens não entregues e em cenários semelhantes.
Esse corretor de mensagens de código aberto foi criado inicialmente para rastrear as atividades do site e armazenar dados extensivos. Sua capacidade de armazenar grandes volumes de dados em um cluster distribuído e tolerante a falhas o torna a escolha perfeita para grandes empresas de tecnologia. O Kafka Message Broker pode gerenciar habilmente o streaming de eventos em tempo real, o pipeline e a reprodução de dados necessários em cenários de operação rápida.
Apache ActiveMQ
Baseado em Java, o Apache ActiveMQ é um agente de mensagens de código aberto capaz de administrar a configuração e a manutenção em seu nome, reduzindo sua carga de trabalho.
Ele suporta todos os principais protocolos padrão usados na indústria e permite integração perfeita com várias plataformas usando o popular protocolo AMQP.
Da mesma forma, o protocolo STOMP facilita a troca de mensagens entre as aplicações web através dos WebSockets, e o protocolo MQTT permite a troca de mensagens entre dispositivos IoT.
É compatível com várias plataformas e clientes de vários idiomas criados em diferentes linguagens, incluindo JavaScript, C, C++, Python, .Net e muito mais.
Ele suporta recursos avançados como grupos de mensagens, filas combinadas e clustering, para citar alguns. O ActiveMQ é altamente flexível e versátil o suficiente para ser implementado rapidamente em diferentes casos de uso de mensagens.
O ActiveMQ está disponível em duas variantes – o broker “clássico” e a versão avançada conhecida como Artemis.
Classic ActiveMQ é construído na arquitetura conectável infinita e é compatível com várias gerações de aplicativos de mensagens. Por outro lado, Artemis, a versão avançada do ActiveMQ, ostenta uma arquitetura sem bloqueio para entregar o alto desempenho exigido pela nova geração de aplicativos.
WSO2
O WSO2 é o próximo intermediário de mensagens que vale a pena conferir, criado com a intenção de oferecer recursos de intermediário de mensagens em um ambiente distribuído.
Extremamente leve e fácil de usar, este message broker é equipado com um modo de disponibilidade contínua que garante alta disponibilidade e expande os servidores dentro do cluster, minimizando assim a chance de um único ponto de falha.
A tecnologia de código aberto gerencia com eficiência várias filas, assinantes e mensagens para facilitar o envio de mensagens persistentes.
O WSO2 oferece suporte a vários protocolos, incluindo MQTT, um protocolo de rede máquina a máquina leve que oferece recursos de mensagens corporativas em IoT.
Ele conecta dispositivos remotos com os brokers, permitindo comunicações máquina a máquina (M2M) que podem gerar dezenas de milhares de eventos simultâneos a cada segundo. O WSO2 funciona em um modelo de implantação flexível, oferecendo recursos de execução de nó único para implantações de cluster.
As características notáveis do WSO2 são as seguintes:
- Suporta API JMS v1.0 e v1.1
- Cumpre o conjunto de normas.
- Suporta protocolo de enfileiramento de mensagens avançado (AMQP) v0.91 e protocolo MQTT para todos os níveis de QoS e mensagens retidas.
- Suporta muitas linguagens/plataformas, incluindo Java, .Net, C, C++, PHP, Ruby, Erlang e muito mais.
ZeroMQ
Por fim, temos o ZeroMQ, um sofisticado intermediário de mensagens que oferece conexões de alta velocidade entre aplicativos, independentemente do idioma e da plataforma em que são executados.
Ele consiste em mecanismos de saída de entrada assíncrona carregados em bibliotecas de mensagens e estabelece um relacionamento muitos-para-muitos entre o remetente e o destinatário.
Ele transmite mensagens de um aplicativo para outro através de WebSockets com a ajuda de vários canais de transporte, como em processo, entre processos, TCP, multicast, TIPC, IPC e UDP.
O ZeroMQ está equipado com todos os recursos presentes em um sistema de mensagens distribuído padrão e envia mensagens por soquetes interconectados, que podem ser organizados em diferentes padrões, como pub-sub, request-reply, task distribution e fan-out.
O ZeroMQ permite um alto grau de personalização para atender às demandas exclusivas de diferentes casos de uso e oferece suporte a vários padrões de mensagens e implementações de linguagem.
É compatível com diversas linguagens de programação, sendo as de destaque C, C++, C#, Java, Python, Ruby e Perl.
O agente de mensagens é extremamente rápido, de código aberto e possui uma biblioteca de mensagens leve que ajuda a ter um desempenho excepcional, mesmo com mecanismos de entrada e saída assíncronos.
Resumindo
Portanto, agora temos uma ideia bastante clara de como a implantação de agentes de mensagens no sistema pode melhorar muito a arquitetura geral de comunicação. Existem muitos fornecedores de corretores de mensagens confiáveis, e listamos os corretores de mensagens mais populares que conquistam o mercado.
Você pode empregar qualquer um dos mediadores de mensagens que achar capaz de atender às necessidades de gerenciamento de dados de sua organização e ajudar a distribuir mensagens entre seus aplicativos.
Você também pode explorar a melhor API de SMS para enviar mensagens aos seus usuários.