تفاوت RabbitMQ با Apache Kafka

ما در زمانه‌ای زندگی و کار می‌کنیم که به طور فزاینده‌ای به داده‌ها برای انجام کارها متکی هستیم. برنامه‌ها، خدمات، نرم‌افزارها، دستگاه‌های موبایل و سایر عناصر با هم ترکیب می‌شوند تا یک شبکه پیچیده و گسترده را تشکیل دهند که بیشتر جنبه‌های زندگی ما را لمس کرده و تحت تأثیر قرار می‌دهد.

در نتیجه، نیاز فزاینده‌ای به مدیریت جریان اطلاعات بین این عناصر مختلف وجود دارد. دستگاه‌ها و برنامه‌ها باید با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و هیچ جایی برای خطا وجود ندارد. به همین دلیل، برنامه‌نویسان از پیام‌رسان‌ها (Message Brokers) و ابزارهای مشابه استفاده می‌کنند تا اطلاعات را مبادله کرده و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

تفاوت بین Message Broker و Publish/Subscribe (Pub/Sub) چیه؟

مسیج بروکر ها (Message Brokers) ماژول‌های نرم‌افزاری هستند که به برنامه‌ها، خدمات و سیستم‌ها امکان می‌دهند با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و اطلاعات را مبادله کنند. مسیج بروکر ها این کار را با ترجمه پیام‌ها بین پروتکل‌های رسمی پیام‌رسانی انجام می‌دهند و به خدمات وابسته این امکان را می‌دهند که به‌طور مستقیم با یکدیگر "گفتگو" کنند، حتی اگر به زبان‌های مختلف نوشته شده باشند یا روی پلتفرم‌های متفاوت اجرا شوند.

مسیج بروکرها پیام‌ها را اعتبارسنجی، مسیریابی، ذخیره و به گیرندگان تعیین‌شده تحویل می‌دهند. مسیج بروکرها به‌عنوان واسطه بین برنامه‌های دیگر عمل می‌کنند و به فرستندگان این امکان را می‌دهند که پیام‌ها را ارسال کنند بدون اینکه از موقعیت مصرف‌کنندگان، فعال بودن یا نبودن آن‌ها، یا حتی تعدادشان اطلاع داشته باشند.

با این حال، الگوی توزیع پیام انتشار/اشتراک (Publish/Subscribe) به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد هر پیامی را که می‌خواهند، منتشر کنند.

مهندسان و دانشمندان داده به انتشار/اشتراک (Pub/Sub) به‌عنوان روشی برای توزیع به سبک پخش (Broadcast) اشاره می‌کنند که در آن یک رابطه یک‌به‌چند بین ناشر (Publisher) و مصرف‌کنندگان (Consumers) وجود دارد.

کافکا (Kafka) چیه؟

کافکا یک پلتفرم متن‌باز و توزیع‌شده برای استریم رویدادها است که بازده خام بالایی را فراهم می‌کند. کافکا که با زبان‌های جاوا و اسکالا نوشته شده است، یک سیستم پیام‌رسانی انتشار/اشتراک (Pub/Sub) است که برای پردازش استریم داده‌ها و بازپخش داده‌های با نرخ ورودی بالا طراحی شده است. به‌جای استفاده از صف پیام، کافکا پیام‌ها را به یک لاگ (Log) اضافه می‌کند و آن‌ها را تا زمانی که مصرف‌کننده پیام را بخواند یا به حد مجاز نگهداری (Retention) برسد، در آنجا نگه می‌دارد.

کافکا از یک رویکرد مبتنی بر "Pull" استفاده می‌کند و به کاربران اجازه می‌دهد دسته‌هایی از پیام‌ها را از آفست‌های مشخص درخواست کنند. کاربران می‌توانند از دسته‌بندی پیام‌ها (Message Batching) برای افزایش بازده و تحویل مؤثر پیام‌ها بهره ببرند.

هرچند کافکا تنها یک کلاینت جاوا ارائه می‌دهد، اما دارای یک SDK سازگارسازی است که به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد سیستم‌های یکپارچه منحصربه‌فرد خود را بسازند. همچنین، یک کاتالوگ رو به رشد از پروژه‌های اکوسیستم جامعه و کلاینت‌های متن‌باز موجود است.

RabbitMQ چیه؟

RabbitMQ یک مسیج بروکر توزیع‌شده متن‌باز است که تحویل مؤثر پیام‌ها را در سناریوهای پیچیده مسیریابی تسهیل می‌کند. به آن "توزیع‌شده" گفته می‌شود زیرا RabbitMQ معمولاً به‌صورت یک کلاستر از نودها اجرا می‌شود، جایی که صف‌ها بین نودها توزیع شده و برای دسترس‌پذیری بالا و تحمل خطا تکرار می‌شوند.

RabbitMQ از یک مدل "Push" استفاده می‌کند و با استفاده از محدودیت Prefetch تنظیم‌شده توسط مصرف‌کننده، از غرق‌شدن کاربران جلوگیری می‌کند. این مدل برای پیام‌رسانی با تأخیر کم (Low-Latency) ایده‌آل است و به‌خوبی با معماری مبتنی بر صف RabbitMQ کار می‌کند. می‌توان RabbitMQ را مانند یک اداره پست تصور کرد که نامه‌ها را دریافت، ذخیره و تحویل می‌دهد؛ در حالی که RabbitMQ داده‌های دودویی پیام‌ها را می‌پذیرد، ذخیره می‌کند و انتقال می‌دهد.

RabbitMQ به‌صورت بومی پروتکل AMQP 0.9.1 را پیاده‌سازی کرده و از طریق افزونه‌ها پروتکل‌های دیگری مانند AMQP 1.0، HTTP، STOMP و MQTT را نیز ارائه می‌دهد. RabbitMQ به‌صورت رسمی از زبان‌های Elixir، Go، Java، JavaScript، .NET، PHP، Python، Ruby، Objective-C، Spring و Swift پشتیبانی می‌کند. همچنین، با ابزارهای توسعه و کلاینت‌های مختلف از طریق افزونه‌های جامعه (Community Plug-ins) سازگار است.

تفاوت بین Kafka و RabbitMQ چیه؟

RabbitMQ و Kafka هر دو ابزارهایی برای مدیریت پیام‌ها و ارتباطات غیرهمزمان بین سرویس‌ها و سیستم‌ها هستند، اما تفاوت‌های زیادی در معماری، طراحی و موارد استفاده آن‌ها وجود دارد. در ادامه، تفاوت‌های اصلی این دو ابزار را توضیح می‌دهم:

۱. نوع معماری

• RabbitMQ:

  • مبتنی بر message broker (واسط پیام).
  • از پروتکل AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) استفاده می‌کند.
  • پیام‌ها ابتدا به یک exchange ارسال می‌شوند و سپس به صف‌ها (queues) هدایت می‌شوند.
  • طراحی شده برای مدیریت صف‌ها و ارسال پیام‌ها به مصرف‌کنندگان با قابلیت‌های پیشرفته مانند روترها، تأخیر پیام و اولویت.

• Kafka:

  • مبتنی بر distributed log (ثبت وقایع توزیع‌شده).
  • پیام‌ها در topic‌ها ذخیره می‌شوند و هر پیام با یک offset (شناسه‌ی یکتا) مشخص می‌شود.
  • تمرکز اصلی Kafka بر نگهداری و پردازش حجم بالای داده‌ها به صورت مداوم است.
  • به جای حذف پیام پس از مصرف، پیام‌ها برای مدت زمان مشخصی (که قابل تنظیم است) ذخیره می‌شوند.

۲. مدل تحویل پیام

• RabbitMQ:

  • پیام‌ها پس از دریافت توسط مصرف‌کننده معمولاً از صف حذف می‌شوند.
  • حالت‌های مختلفی برای تحویل پیام وجود دارد (مانند acknowledgment برای اطمینان از تحویل).
  • مناسب برای الگوهای "Publish/Subscribe" و "Request/Reply".

• Kafka:

  • پیام‌ها تا زمان انقضای تنظیم‌شده در log ذخیره می‌شوند، حتی اگر مصرف‌کننده آن‌ها را پردازش کند.
  • امکان بازخوانی پیام‌ها از هر نقطه‌ی دلخواه در log وجود دارد.
  • مناسب برای پردازش streaming data و تجزیه‌وتحلیل بی‌درنگ.

۳. سرعت و عملکرد

• RabbitMQ:

  • در مدیریت پیام‌های کوچک و سیستم‌های با حجم کم‌تر پیام بهتر عمل می‌کند.
  • برای سیستم‌هایی مناسب است که تأخیر کم و تحویل سریع پیام‌ها اهمیت دارد.

• Kafka:

  • طراحی شده برای سیستم‌های بزرگ با حجم بالای داده و پردازش جریان‌های بزرگ.
  • عملکرد بهینه در مدیریت داده‌های حجیم و استفاده گسترده در سیستم‌های داده توزیع‌شده.

۴. موارد استفاده

• RabbitMQ:

  • ارتباط بین سرویس‌ها (Microservices).
  • سیستم‌های تراکنشی و مدیریت صف‌ها با تعداد پیام متوسط.
  • مناسب برای وظایف کوچک و نیازمند کنترل دقیق پیام‌ها.

• Kafka:

  • سیستم‌های تحلیل داده و big data.
  • پردازش جریان داده‌ها (Stream processing).
  • جمع‌آوری و پردازش داده از IoT یا سیستم‌های با حجم بالای لاگ.

۵. مقیاس‌پذیری

• RabbitMQ:

  • مقیاس‌پذیری محدودتر و نیازمند تنظیمات پیچیده برای سیستم‌های بزرگ.
  • بیشتر برای سیستم‌های کوچک تا متوسط مناسب است.

• Kafka:

  • مقیاس‌پذیری بسیار بالا به دلیل معماری توزیع‌شده.
  • مناسب برای سیستم‌های بزرگ و مقیاس‌پذیر.

۶. مدیریت و پیچیدگی

• RabbitMQ:

  • نصب و راه‌اندازی ساده‌تر.
  • گزینه‌ی مناسب برای تیم‌هایی که با معماری‌های پیچیده آشنایی ندارند.

• Kafka:

  • پیچیدگی بالاتر در تنظیم و مدیریت.
  • نیازمند تیم‌های با تجربه در زمینه‌ی مدیریت سیستم‌های توزیع‌شده.

جمع‌بندی

• اگر به تحویل سریع پیام‌ها، کنترل دقیق بر پیام‌ها و مدیریت صف‌ها نیاز دارید، RabbitMQ گزینه بهتری است.
• اگر به پردازش جریان‌های داده‌ی حجیم، تحلیل بی‌درنگ داده‌ها و مقیاس‌پذیری بالا نیاز دارید، Kafka انتخاب مناسب‌تری است.