Definition und Funktionsweise:
AMQP steht für Advanced Message Queuing Protocol und ist ein offenes Standardprotokoll für die Nachrichtenübertragung zwischen Anwendungen oder Systemen. Es ermöglicht eine robuste und zuverlässige, asynchrone Kommunikation, was bedeutet, dass Sender und Empfänger nicht gleichzeitig aktiv sein müssen, um Nachrichten auszutauschen. Die Nachrichten werden in einer Warteschlange zwischengespeichert, bis der Empfänger bereit ist, sie zu verarbeiten.
AMQP ist ein binäres Protokoll auf Anwendungsebene, das besonders für die Interoperabilität von Messaging-Systemen und für unternehmenskritische Anwendungen konzipiert wurde. Es basiert auf dem Publish/Subscribe-Modell, bei dem Nachrichten von „Publishern“ an eine „Exchange“ gesendet werden, die sie dann an „Queues“ verteilt. „Consumer“ abonnieren diese Queues, um die Nachrichten zu empfangen. Dieses Modell ermöglicht eine lose Kopplung zwischen den Kommunikationspartnern, was die Systemarchitektur flexibler macht.
Ein Kernmerkmal von AMQP ist die garantierte Zustellung von Nachrichten. Das Protokoll unterstützt verschiedene Zustellmodi, darunter „At-Most-Once“ (höchstens einmal), „At-Least-Once“ (mindestens einmal) und „Exactly-Once“ (genau einmal), wobei Letzteres durch Transaktionen und Bestätigungsmechanismen erreicht wird. Dies ist entscheidend für Anwendungen, bei denen kein Datenverlust toleriert werden kann.
Technische Merkmale und Vorteile:
- Zuverlässige Nachrichtenübertragung: Garantierte Zustellung und verschiedene Qualitätsstufen (QoS).
- Asynchrone Kommunikation: Entkopplung von Sender und Empfänger, erhöht die Systemrobustheit.
- Komplexe Routing-Szenarien: Flexible Verteilung von Nachrichten über Exchanges an multiple Queues basierend auf Routing-Schlüsseln oder Headern.
- Transaktionen: Unterstützung atomarer Operationen für eine konsistente Verarbeitung.
- Sicherheit: Bietet Mechanismen für Authentifizierung und Verschlüsselung.
- Open Standard: Fördert die Interoperabilität zwischen verschiedenen Implementierungen (z.B. RabbitMQ, Apache ActiveMQ).
Abgrenzung zu MQTT und Anwendungsbereiche:
Während MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) oft für die lightweight-Kommunikation von Sensordaten und in IIoT-Szenarien mit begrenzter Bandbreite und Rechenleistung bevorzugt wird, ist AMQP eine Alternative für anspruchsvollere Messaging-Anforderungen. Es bietet eine reichhaltigere Funktionspalette, insbesondere in Bezug auf Routing, Transaktionen und garantierte Zustellung, was es für unternehmenskritische Anwendungen geeigneter macht.
Typische Anwendungsbereiche für AMQP in und um die Automatisierungstechnik sind:
- MES-Systeme: Für die zuverlässige Übertragung von Produktionsaufträgen, Statusmeldungen und Prozessdaten zwischen Produktionsebene und IT-Systemen.
- SCADA-Systeme: Für die Verteilung von Alarmen und historischen Daten.
- Logistik und Supply Chain: Für die Verfolgung von Gütern und die Koordination von Prozessen.
- Finanzdienstleistungen: Für die sichere und transaktionsorientierte Übertragung von Finanzdaten.
AMQP wird überall dort eingesetzt, wo eine hohe Zuverlässigkeit und komplexe Nachrichtenflüsse bei der Integration von Systemen über Unternehmensgrenzen hinweg erforderlich sind.
→ Siehe auch: MQTT-Protokoll, IIoT (Industrial Internet of Things), MES (Manufacturing Execution System), SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), Kommunikation
