Gérer les pics temporaires avec le contrôle de flux

Les pipelines de données connaissent parfois des pics de trafic publié. Les pics de trafic peuvent submerger les abonnés, sauf si vous y êtes préparé. Pour éviter les pics de trafic, une solution simple consiste à augmenter de manière dynamique les ressources des abonnés Pub/Sub pour traiter plus de messages. Cependant, cette solution peut entraîner une augmentation des coûts ou ne pas fonctionner instantanément. Par exemple, vous pourriez avoir besoin d'un grand nombre de VM.

Le contrôle de flux côté abonné permet à l'abonné de réguler la fréquence à laquelle les messages sont ingérés. Le contrôle de flux permet ainsi de gérer les pics de trafic sans augmenter les coûts ni jusqu'à ce que le nombre d'abonnés augmente.

Le contrôle de flux est une fonctionnalité disponible dans la bibliothèque cliente de haut niveau Pub/Sub. Vous pouvez également implémenter votre propre programmation de contrôle de flux lorsque vous utilisez une bibliothèque cliente de bas niveau.

Important :Si vous recevez des pics de trafic soudains pour les messages publiés, utilisez le contrôle de flux de votre client d'abonné de type récupération pour les résoudre.

La nécessité de contrôler le flux indique que les messages sont publiés plus rapidement qu'ils ne sont consommés. S'il s'agit d'un état persistant plutôt que d'un pic temporaire de volume de messages, envisagez d'augmenter le nombre d'instances de client abonné.

Configuration du contrôle de flux

Le contrôle de flux vous permet de configurer le nombre maximal d'octets alloués aux requêtes en attente et le nombre maximal de messages en attente autorisés. Définissez ces limites en fonction de la capacité de débit de vos machines clientes.

Les valeurs par défaut des variables de contrôle de flux et les noms des variables peuvent varier d'une bibliothèque cliente à l'autre. Par exemple, dans la bibliothèque cliente Java, les variables suivantes configurent le contrôle de flux:

• setMaxOutendingElementCount(). Définit le nombre maximal de messages pour lesquels Pub/Sub n'a pas reçu d'accusé de réception ni d'accusé de réception négatif.

• setMaxOutendingRequestBytes(). Définit la taille maximale des messages pour lesquels Pub/Sub n'a pas reçu d'accusés de réception ni d'accusés de réception négatifs.

Si la limite définie pour setMaxOutstandingElementCount() ou setMaxOutstandingRequestBytes() est dépassée, le client abonné n'extrait plus de messages. Ce comportement se poursuit jusqu'à ce que les messages déjà extraits soient confirmés ou confirmés de manière négative. Nous pouvons ainsi aligner le débit sur le coût associé à l'exécution d'un plus grand nombre d'abonnés.

Exemples de code pour le contrôle de flux

Pour contrôler le débit auquel le client abonné reçoit des messages, utilisez les fonctionnalités de contrôle de flux de l'abonné. Ces fonctionnalités de contrôle de flux sont illustrées dans les exemples suivants:

C++

Avant d'essayer cet exemple, suivez les instructions d'installation dans le langage C++ qui se trouvent sur la page Démarrage rapide : utiliser des bibliothèques clientes. Pour en savoir plus, consultez la documentation de référence sur l'API Pub/Sub pour C++.

namespace pubsub = ::google::cloud::pubsub;
using ::google::cloud::future;
using ::google::cloud::Options;
using ::google::cloud::StatusOr;
auto sample = [](std::string project_id, std::string subscription_id) {
  // Change the flow control watermarks, by default the client library uses
  // 0 and 1,000 for the message count watermarks, and 0 and 10MiB for the
  // size watermarks. Recall that the library stops requesting messages if
  // any of the high watermarks are reached, and the library resumes
  // requesting messages when *both* low watermarks are reached.
  auto constexpr kMiB = 1024 * 1024L;
  auto subscriber = pubsub::Subscriber(pubsub::MakeSubscriberConnection(
      pubsub::Subscription(std::move(project_id), std::move(subscription_id)),
      Options{}
          .set<pubsub::MaxOutstandingMessagesOption>(1000)
          .set<pubsub::MaxOutstandingBytesOption>(8 * kMiB)));

  auto session = subscriber.Subscribe(
      [](pubsub::Message const& m, pubsub::AckHandler h) {
        std::move(h).ack();
        std::cout << "Received message " << m << "\n";
        PleaseIgnoreThisSimplifiesTestingTheSamples();
      });
  return std::make_pair(subscriber, std::move(session));
};

C#

Avant d'essayer cet exemple, suivez les instructions d'installation dans le langage C# qui se trouvent sur la page Démarrage rapide : utiliser des bibliothèques clientes. Pour en savoir plus, consultez la documentation de référence sur l'API Pub/Sub pour C#.

using Google.Api.Gax;
using Google.Cloud.PubSub.V1;
using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class PullMessagesWithFlowControlAsyncSample
{
    public async Task<int> PullMessagesWithFlowControlAsync(string projectId, string subscriptionId, bool acknowledge)
    {
        SubscriptionName subscriptionName = SubscriptionName.FromProjectSubscription(projectId, subscriptionId);
        int messageCount = 0;
        SubscriberClient subscriber = await new SubscriberClientBuilder
        {
            SubscriptionName = subscriptionName,
            Settings = new SubscriberClient.Settings
            {
                AckExtensionWindow = TimeSpan.FromSeconds(4),
                AckDeadline = TimeSpan.FromSeconds(10),
                FlowControlSettings = new FlowControlSettings(maxOutstandingElementCount: 100, maxOutstandingByteCount: 10240)
            }
        }.BuildAsync();
        // SubscriberClient runs your message handle function on multiple
        // threads to maximize throughput.
        Task startTask = subscriber.StartAsync((PubsubMessage message, CancellationToken cancel) =>
        {
            string text = message.Data.ToStringUtf8();
            Console.WriteLine($"Message {message.MessageId}: {text}");
            Interlocked.Increment(ref messageCount);
            return Task.FromResult(acknowledge ? SubscriberClient.Reply.Ack : SubscriberClient.Reply.Nack);
        });
        // Run for 5 seconds.
        await Task.Delay(5000);
        await subscriber.StopAsync(CancellationToken.None);
        // Lets make sure that the start task finished successfully after the call to stop.
        await startTask;
        return messageCount;
    }
}

Go

Avant d'essayer cet exemple, suivez les instructions d'installation dans le langage Go qui se trouvent sur la page Démarrage rapide : utiliser des bibliothèques clientes. Pour en savoir plus, consultez la documentation de référence sur l'API Pub/Sub pour Go.

import (
	"context"
	"fmt"
	"io"

	"cloud.google.com/go/pubsub"
)

func pullMsgsFlowControlSettings(w io.Writer, projectID, subID string) error {
	// projectID := "my-project-id"
	// subID := "my-sub"
	ctx := context.Background()
	client, err := pubsub.NewClient(ctx, projectID)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("pubsub.NewClient: %w", err)
	}
	defer client.Close()

	sub := client.Subscription(subID)
	// MaxOutstandingMessages is the maximum number of unprocessed messages the
	// subscriber client will pull from the server before pausing. This also configures
	// the maximum number of concurrent handlers for received messages.
	//
	// For more information, see https://cloud.google.com/pubsub/docs/pull#streamingpull_dealing_with_large_backlogs_of_small_messages.
	sub.ReceiveSettings.MaxOutstandingMessages = 100
	// MaxOutstandingBytes is the maximum size of unprocessed messages,
	// that the subscriber client will pull from the server before pausing.
	sub.ReceiveSettings.MaxOutstandingBytes = 1e8
	err = sub.Receive(ctx, func(ctx context.Context, msg *pubsub.Message) {
		fmt.Fprintf(w, "Got message: %q\n", string(msg.Data))
		msg.Ack()
	})
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("sub.Receive: %w", err)
	}
	return nil
}

Java

Avant d'essayer cet exemple, suivez les instructions d'installation dans le langage Java qui se trouvent sur la page Démarrage rapide : utiliser des bibliothèques clientes. Pour en savoir plus, consultez la documentation de référence sur l'API Pub/Sub pour Java.

import com.google.api.gax.batching.FlowControlSettings;
import com.google.cloud.pubsub.v1.AckReplyConsumer;
import com.google.cloud.pubsub.v1.MessageReceiver;
import com.google.cloud.pubsub.v1.Subscriber;
import com.google.pubsub.v1.ProjectSubscriptionName;
import com.google.pubsub.v1.PubsubMessage;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class SubscribeWithFlowControlSettingsExample {
  public static void main(String... args) throws Exception {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String projectId = "your-project-id";
    String subscriptionId = "your-subscription-id";

    subscribeWithFlowControlSettingsExample(projectId, subscriptionId);
  }

  public static void subscribeWithFlowControlSettingsExample(
      String projectId, String subscriptionId) {
    ProjectSubscriptionName subscriptionName =
        ProjectSubscriptionName.of(projectId, subscriptionId);

    // Instantiate an asynchronous message receiver.
    MessageReceiver receiver =
        (PubsubMessage message, AckReplyConsumer consumer) -> {
          // Handle incoming message, then ack the received message.
          System.out.println("Id: " + message.getMessageId());
          System.out.println("Data: " + message.getData().toStringUtf8());
          consumer.ack();
        };

    Subscriber subscriber = null;

    // The subscriber will pause the message stream and stop receiving more messsages from the
    // server if any one of the conditions is met.
    FlowControlSettings flowControlSettings =
        FlowControlSettings.newBuilder()
            // 1,000 outstanding messages. Must be >0. It controls the maximum number of messages
            // the subscriber receives before pausing the message stream.
            .setMaxOutstandingElementCount(1000L)
            // 100 MiB. Must be >0. It controls the maximum size of messages the subscriber
            // receives before pausing the message stream.
            .setMaxOutstandingRequestBytes(100L * 1024L * 1024L)
            .build();

    try {
      subscriber =
          Subscriber.newBuilder(subscriptionName, receiver)
              .setFlowControlSettings(flowControlSettings)
              .build();

      // Start the subscriber.
      subscriber.startAsync().awaitRunning();
      System.out.printf("Listening for messages on %s:\n", subscriptionName.toString());
      // Allow the subscriber to run for 30s unless an unrecoverable error occurs.
      subscriber.awaitTerminated(30, TimeUnit.SECONDS);
    } catch (TimeoutException timeoutException) {
      // Shut down the subscriber after 30s. Stop receiving messages.
      subscriber.stopAsync();
    }
  }
}

Node.js

Avant d'essayer cet exemple, suivez les instructions d'installation dans le langage Node.js qui se trouvent sur la page Démarrage rapide : utiliser des bibliothèques clientes. Pour en savoir plus, consultez la documentation de référence sur l'API Pub/Sub pour Node.js.

/**
 * TODO(developer): Uncomment these variables before running the sample.
 */
// const subscriptionNameOrId = 'YOUR_SUBSCRIPTION_NAME_OR_ID';
// const maxInProgress = 5;
// const timeout = 10;

// Imports the Google Cloud client library
const {PubSub} = require('@google-cloud/pubsub');

// Creates a client; cache this for further use
const pubSubClient = new PubSub();

async function subscribeWithFlowControlSettings(
  subscriptionNameOrId,
  maxInProgress,
  timeout
) {
  const subscriberOptions = {
    flowControl: {
      maxMessages: maxInProgress,
    },
  };

  // References an existing subscription.
  // Note that flow control settings are not persistent across subscribers.
  const subscription = pubSubClient.subscription(
    subscriptionNameOrId,
    subscriberOptions
  );

  console.log(
    `Subscriber to subscription ${subscription.name} is ready to receive messages at a controlled volume of ${maxInProgress} messages.`
  );

  const messageHandler = message => {
    console.log(`Received message: ${message.id}`);
    console.log(`\tData: ${message.data}`);
    console.log(`\tAttributes: ${message.attributes}`);

    // "Ack" (acknowledge receipt of) the message
    message.ack();
  };

  subscription.on('message', messageHandler);

  // Wait a while for the subscription to run. (Part of the sample only.)
  setTimeout(() => {
    subscription.close();
  }, timeout * 1000);
}

Node.js

Avant d'essayer cet exemple, suivez les instructions d'installation dans le langage Node.js qui se trouvent sur la page Démarrage rapide : utiliser des bibliothèques clientes. Pour en savoir plus, consultez la documentation de référence sur l'API Pub/Sub pour Node.js.

/**
 * TODO(developer): Uncomment these variables before running the sample.
 */
// const subscriptionNameOrId = 'YOUR_SUBSCRIPTION_NAME_OR_ID';
// const maxInProgress = 5;
// const timeout = 10;

// Imports the Google Cloud client library
import {Message, PubSub, SubscriberOptions} from '@google-cloud/pubsub';

// Creates a client; cache this for further use
const pubSubClient = new PubSub();

async function subscribeWithFlowControlSettings(
  subscriptionNameOrId: string,
  maxInProgress: number,
  timeout: number
) {
  const subscriberOptions: SubscriberOptions = {
    flowControl: {
      maxMessages: maxInProgress,
    },
  };

  // References an existing subscription.
  // Note that flow control settings are not persistent across subscribers.
  const subscription = pubSubClient.subscription(
    subscriptionNameOrId,
    subscriberOptions
  );

  console.log(
    `Subscriber to subscription ${subscription.name} is ready to receive messages at a controlled volume of ${maxInProgress} messages.`
  );

  const messageHandler = (message: Message) => {
    console.log(`Received message: ${message.id}`);
    console.log(`\tData: ${message.data}`);
    console.log(`\tAttributes: ${message.attributes}`);

    // "Ack" (acknowledge receipt of) the message
    message.ack();
  };

  subscription.on('message', messageHandler);

  // Wait a while for the subscription to run. (Part of the sample only.)
  setTimeout(() => {
    subscription.close();
  }, timeout * 1000);
}

Python

Avant d'essayer cet exemple, suivez les instructions d'installation dans le langage Python qui se trouvent sur la page Démarrage rapide : utiliser des bibliothèques clientes. Pour en savoir plus, consultez la documentation de référence sur l'API Pub/Sub pour Python.

from concurrent.futures import TimeoutError
from google.cloud import pubsub_v1

# TODO(developer)
# project_id = "your-project-id"
# subscription_id = "your-subscription-id"
# Number of seconds the subscriber should listen for messages
# timeout = 5.0

subscriber = pubsub_v1.SubscriberClient()
subscription_path = subscriber.subscription_path(project_id, subscription_id)

def callback(message: pubsub_v1.subscriber.message.Message) -> None:
    print(f"Received {message.data!r}.")
    message.ack()

# Limit the subscriber to only have ten outstanding messages at a time.
flow_control = pubsub_v1.types.FlowControl(max_messages=10)

streaming_pull_future = subscriber.subscribe(
    subscription_path, callback=callback, flow_control=flow_control
)
print(f"Listening for messages on {subscription_path}..\n")

# Wrap subscriber in a 'with' block to automatically call close() when done.
with subscriber:
    try:
        # When `timeout` is not set, result() will block indefinitely,
        # unless an exception is encountered first.
        streaming_pull_future.result(timeout=timeout)
    except TimeoutError:
        streaming_pull_future.cancel()  # Trigger the shutdown.
        streaming_pull_future.result()  # Block until the shutdown is complete.

Ruby

Avant d'essayer cet exemple, suivez les instructions d'installation dans le langage Ruby qui se trouvent sur la page Démarrage rapide : utiliser des bibliothèques clientes. Pour en savoir plus, consultez la documentation de référence sur l'API Pub/Sub pour Ruby.

# subscription_id = "your-subscription-id"

pubsub = Google::Cloud::Pubsub.new

subscription = pubsub.subscription subscription_id
subscriber   = subscription.listen inventory: 10 do |received_message|
  puts "Received message: #{received_message.data}"
  received_message.acknowledge!
end

subscriber.start
# Let the main thread sleep for 60 seconds so the thread for listening
# messages does not quit
sleep 60
subscriber.stop.wait!

Étapes suivantes

Découvrez les autres options de distribution que vous pouvez configurer pour un abonnement:

• Gérer les échecs de messages avec une stratégie de nouvelle tentative d'abonnement

• Transférer les messages non distribués vers un sujet de lettres mortes

• Rouvrir des messages déjà confirmés ou les supprimer définitivement

• Prolonger le temps de confirmation avec la gestion des baux

• Recevoir les messages dans l'ordre

• Filtrer les messages en fonction de leurs attributs

• Recevoir et confirmer les messages une seule fois

• Traiter davantage de messages grâce au contrôle de simultanéité