WebSphere MQ消息通道管理总结

Posted 2020-07-25

WebSphere MQ作为IBM软件家族的消息传输中间件产品，以其出色的特性和功能在业界享有盛誉。WebSphere MQ独特的安全机制、简便快速的编程风格、卓越不凡的稳定性、可扩展性和跨平台性，以及强大的消息通讯能力，使得它在银行、电信，还是在交通运输、政府机关等各行各业，赢得了很高的市场份额。在中国，WebSphere MQ同样拥有广泛的用户基础和许许多多的成功案例。它不仅具有跨平台、跨网络的特性，而且以其特有的先进机制保证对消息的"Once and Once only"的传输，做到不丢失、不复传。在WebSphere MQ给客户带来的众多价值中，有一点十分重要，就是它的通讯感知和恢复机制，尤其适用于我国目前的现状，在我国很多地方存在网络线路质量差，网络状态不稳定的现状。因为WebSphere MQ在支持同步通讯的同时，提供了基于消息队列存储-转发机制的异步通讯模式，应用程序只需将消息交给WebSphere MQ，就由WebSphere MQ负责将消息安全、可靠地发送出去，不再需要应用和人工的干预，当网络出现故障的情况下，或对方主机发生故障时，WebSphere MQ能够作到不需要人工干预，自动探测网络状况的好坏，并且在网络恢复正常之后能够继续正常工作。

而这一功能需要对操作系统的TCP/IP参数和MQ本身有关配置参数的正确配置为前提；另一方面，在WebSphere MQ的系统配置和管理中，对通道(Channel)的管理是最复杂也是最重要的部分，本文将对如何利用TCP/IP参数配置来更好地实现通讯恢复作一讨论，并对有关WebSphere MQ通道管理方面的几个有效措施加以简单讨论。

1、如何配置操作系统TCP/IP参数和MQ从而实现断网续传和故障恢复

WebSphere MQ作为一个消息传输产品，本身是架构在TCP/IP之上的，因此与操作系统或网络底层的TCP/IP特性有着密切的关系，很多情况下我们要借助于修改操作系统的YCP/IP参数，来使它更好地为WebSphere MQ服务，从而更加完善地发挥WebSphere MQ的强大功能，现仅对TCP/IP参数设置的有关技巧作一简单讨论，并举例加以说明。

当我们要在WebSphere MQ的两个队列管理器之间建立通讯时，由于WebSphere MQ的通道是单向的，我们必须要建立两条通道(Chanel)，比如建立两条类型分别为发送(sender)类型和接收(receiver)类型的通道来实现两个WebSphere MQ Server之间的通讯，在通道的两端WebSphere MQ利用MCA(消息通道代理)来管理和监控通道的起停等运行状态，并对通道两端的消息系列号(Message Sequence Number)等进行协同管理，以保证WebSphere MQ对消息的"Once and Once Only"的传输。对WebSphere MQ而言，在其系统配置配置文件mqs.ini文件中，在mqs.ini文件中，包含了对队列管理器的日志大小、通道属性以及通过XA标准与数据库协同工作时的有关参数的设置，除此之外，有一节用于控制有关TCP/IP特性的信息，即：

TCP： 
KeepAlive=Yes或 
KeepAlive=No

它的作用在于：当设置KeepAlive=Yes时，表示操作系统的TCP/IP参数设置对WebSphere MQ生效。

由于WebSphere MQ接收通道的MCA处于通讯的被动方，它一直等待从发送方传来的消息，因此它不知道什么时候发送方会停止发送消息，也不知道当网络出现故障时，发送方什么时候会从工作状态变为停止状态。这时由于出现网络故障，网络连接被断掉，发送方通道状态会由running状态变为retrying状态，发送方会试图重新建立网络连接，而这时接收方的通道却没有停下来，仍处于一种假"running"的状态，相应的我们会得到一个"Channel is in use"的错误信息，导致发送端想重起却重起不了。出现这一现象的原因是：当发送方MCA启动通道并长时间没有断开连接，这时出现网络故障，TCP/IP的socket连接被破坏，当发送停止通道并重新启动时，它需要建立一个新的socket连接，而接收方仍停留在原来的RECEIVE调用上，它的socket特征与发送方新的socket特征不一致，因此新的socket连接建立失败。

我们可以利用TCP/IP特性来克服这一点，更好地实现断网续传。通常，操作系统的TCP/IP参数的缺省设置是2个小时（常见的操作系统平台如：Windows 2000/NT以及AIX,HP-UX,Sun Solaris，Linux等，缺省设定均为2个小时）即发送KeepAlive探测包的时间是2小时，所以需要2个小时的时间它才会获知网络连接已经断开，这对于我们来说无疑是无法接受的。在这种情况下，我们可以通过配置TCP/IP KeepAlive参数来提高TCP/IP的响应速度，从而实现网络故障时WebSphere MQ能够迅速断开通道连接从而重新启动通道，实现断网续传的强大功能。只有这样，在发送端，MQ的channel才能由running状态变为retrying状态，同时，在接收端，MQ的channel才能由running状态变为not found状态, 这样，在网络或主机重新恢复时，通道才能重新建立起连接，恢复running状态。

要实现上述功能，我们需要作以下两方面的工作：

1）修改WebSphere MQ系统配置文件mqs.ini，增加如下一节：

TCP： 
KeepAlive=Yes

目的是使系统的TCP/IP设置对WebSphere MQ生效。

2）修改操作系统的TCP/IP参数；

在不同的系统上，修改TCP/IP参数的方法略有不同，现仅以Windows 2000/NT、RISC6000和HP为例作一简单说明。

• 在Windows NT平台上， 我们利用regedit来修改系统注册表，修改HKEY_LOCAL_MACHINE\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters下的以下三个参数： 
  KeepAliveInterval,设置其值为1000 
  KeepAliveTime,设置其值为300000(单位为毫秒，300000代表5分钟) 
  TcpMaxDataRetransmissions,设置其值为5
• 在RISC6000平台上， 用no命令修改如下参数: 
  tcp_keepidle保持TCP/IP连接的时间，单位为0.5秒，缺省值为14,400，即两个小时，我们可将它设为5分钟； 
  tcp_keepinittcp连接初始timeout值，单位为0.5秒，缺省值为150，我们可将它设为50； 
  tcp_keepintvl连接间隔，单位为0.5秒，缺省值为150，我们可将它设为50； 
  我们也可以修改/etc/rc.net文件， 
  /usr/sbin/no -o tcp_keepidle=240 
  /usr/sbin/no -o tcp_keepinit=50 
  /usr/sbin/no -o tcp_keepintvl=50 
  注意：直接使用命令行修改，在机器重启后，会失效；修改rc.net文件，可以做到永久生效。
• 在HP平台上， 
  对于HP-UNIX V10.20及其在此之前的版本，用/usr/contrib/bin nettune命令来修改有关参数； 
  对于HP-UNIX V10.30及其以上版本，用/usr/bin/ndd命令来修改有关参数。
• 在SUN Solaris平台上， 
  用ndd -set /dev/tcptcp_keepalive_interval NNN命令来修改有关参数,tcp_keepalive_interval的单位为毫秒，缺省值为7200000毫秒，即2个小时。
• 在SCO OpenServer平台上， 
  tcp_keepalive 和 tcp_keepidle 相同，其原先默认值为 7200 秒，可设为 600秒。tcp_keepintvl 其原先默认值为 75 秒，可设为15秒。均以"秒"为单位。 
  运行命令 ifconfig 命令修改： 
  /etc/inconfig tcp_keepidle <value> 
  /etc/inconfig tcp_keepintvl <value> 
  需要注意的一点是通道两端的KeepAlive参数要保持协调一致，若发送端的KeepAlive值小于接收端的KeepAlive值，则当网络出现故障时，发送端的通道停下来之后，接收端的通道会仍然停不下来。

 

 

2、AdoptNewMCA的使用技巧

在WebSphere MQ的5.2版本以上，新增加了一个控制通道运行的新的参数，既AdoptNewMCA,它可以通过修改qm.ini文件的Channels一节进行修改,如：

Channels:
AdoptNewMCA=ALL

它可以被设置为：NO,SVR,SNDR,RCVR,CLUSRCVR,ALL,FASTPATH等值。

当MQ接收到启动通道的请求，但是同时它发现与该通道对应的amqcrsta的进程已经存在，这时，该进程必须首先被停止，然后，通道才能启动。AdoptNewMCA的作用就是停止这种进程，并且为新的通道启动请求启动一个新的进程。

与通过前面指出的修改TCP/IP参数的方法功能类似，利用该属性，可以将状态处于running状态的接收端通道强行终止，使发送端的通道启动操作或请求得以成功。

如果为某一通道指定了AdoptNewMCA的属性，但是新的通道由于"channel is already running"而启动失败，则它可以：

1） 新的通道通知之前的通道停止

2） 如果旧的通道在AdoptNewMCATimeout的时间间隔内没有接受该停止请求，相应的进程（或线程）被kill掉

3） 如果旧的通道经过步骤2仍未终止，则当第二个AdoptNewMCATimeout时间间隔到达时，MQ终止该通道，同时产生"channel in use"的错误。

 

 

3、Disconnect Interval的使用技巧

Disconnect Interval是发送和服务类型的通道所具有的一个参数，它的作用是：在它设置的时间间隔内，如果传输队列为空即通道上没有消息通过时，通道就会被停止。设置完Disconnect Interval参数之后，当发送方重起通道时，通道就会被正常启动。

Disconnect Interval的值会地影响通道的性能。如果把Disconnect Interval的值设置得非常小，会导致通道的频繁启动；反之，如果把Disconnect Interval的值设置得很大，则意味着即使通道上很长时间没有消息，系统资源也会被长期占用，从而影响系统的性能。因此，利用改变Disconnect Interval的值，我们可以有效地改善通道的性能。

 

 

4、Heart Beat Interval的使用技巧

与Disconnect Interval相对应的是Heart Beat Interval这一参数(仅针对WebSphere MQ for AIX、HP-UX、OS/2、Sun Solaris、Windows NT/2000 V5.1以上)。它的作用是：在Heart Beat Interval指定的时间间隔内，如果传输队列上没有一直没有消息到达，发送方MCA会向接收方MCA发送一个心跳信号，据此给接收方通道以停止的机会，在这种情况下，它不必等待Disconnect Interval超时，也会将通道停止下来。同时，它会释放用来存贮大消息的内存空间并关闭接收方的队列。

为了使HeartBeat Interval和Disconnect Interval这两个参数更有效地发挥作用，一般情况下需要让Heart Beat Interval设置值小于Disconnect Interval设置值。

另外，如果我们使用的传输协议是TCP/IP，我们也可以利用设置TCP/IP的socket的SO_KEEPALIVE参数来实现这一功能。设置完SO_KEEPALIVE参数，并设置时间间隔之后，TCP/IP本身就会定期去检测另一端连接的状态，如果对方连接已断开，通道也会被停止。在这里，TCP/IP的时间间隔也应小于WebSphere MQ通道的Disconnect Interval的值。

 

 

5、ShortRetry和LongRetry的使用技巧

在发送类型等类型的通道属性中，还有四个参数是与通讯恢复和通道连接有关的，它们是：shortrty,shorttmr,longrty,longtmr,它们的缺省值分别是：10，60，999999999，1200，分别代表短重试时间间隔和次数以及长重试时间间隔和次数，它们的作用和含义在于当通道从running变为retrying状态时，按照这四个参数规定的时间间隔和次数进行通道重新连接的尝试，并且先进行短重试，短重试结束后，再进入长重试。

在设计这四个参数时，要注意以下两点：

1） 要确保短重试+长重试的时间〉故障恢复时间 
例如：假设您估计您的系统故障恢复时间为1个小时，则要设置shorttmr*(time of shortrty)+longtmr*(time of shortrty)>2 hours这样，才能保证在故障恢复之后，通道仍然能够自动进行重新连接的尝试。

2） 重试间隔将影响自动恢复的效率 
例如：如果您把短重试总时间设定为10分钟，而长重试时间间隔设为1小时，而网络在15分钟后，便已经恢复，可是此时，由于通道已经进入长重试阶段，它将在1个小时之后，才能通过长重试恢复通道的正常运行。相反，也不必把重试间隔设置得太短，应根据需要和用户的实际情况进行适中的设置。

 

 

6、停止通道的几种方法

对于WebSphere MQ系统管理任务而言，很重要的一部分操作是对通道的管理和监控。正常情况下，消息通道要在两个队列管理者之间保持持续运行，由WebSphere MQ系统管理员或当Disconnect Interval超时时通道正常中止。在发送方停止通道是非常有效的，但是需要系统管理员的干预。而在通道接收方，情况就比较复杂，这是由于接收方MCA处于被动地位，它只是侦听通道上传过来的信息，而无法从接收方正常停止通道运行。

对于通道操作，我认为可根据以下三种情况来控制通道启停。

• 如果希望通道持续运行，我们可在发送方控制通道的停止，当通道被中断，需要系统管理员来重新启动。
• 如果希望仅当通道上有消息发送时保持通道运行，我们可以设置通道的Disconnect Interval属性来实现。
• 在WebSphere MQ for AIX、HP-UX、OS/2、Sun Solaris、Windows NT/2000 V5.1以上版本中，我们可以通过设置通道的Heart Beat Interval属性来实现，它可以使通道的接收方向发送方发送心跳信号来检测发送方的状态，并停止通道。

综上所述，通道是WebSphere MQ产品的精华，是MQ的一些重要功能的技术保障，通道使用的科学与否，直接影响MQ功能和优势的发挥以及MQ系统管理的难易，本文只是列举了其中重要的一些技巧和方法，以和读者共享。在WebSphere MQ的配置使用和系统管理过程中，我们可以通过灵活配置操作系统的TCP/IP参数和通道的有关属性来设计WebSphere MQ的消息通道以及控制MQ通道的运行，从而更好地发挥WebSphere MQ的强大功能！