3、核心依赖安装：Redis安装与配置、Cassandra安装与配置（可选）、RabbitMQ/Kafka消息队列安装

ThingsBoard 平台的高可用与高性能依赖于底层中间件的稳定运行。本章将详细讲解三大核心依赖的安装与配置流程：Redis（缓存与会话管理）、Cassandra（可选，时序数据存储）以及RabbitMQ / Kafka（消息队列，用于节点间通信与事件驱动）。正确安装并调优这些组件是后续单机部署与集群扩展的基础。

3.1 Redis 安装与配置

Redis 在 ThingsBoard 中承担 缓存（设备属性、权限令牌）、会话管理（Web UI 登录态）和 速率限制 等关键职责。单机部署时可直接使用单实例；集群部署必须配置为 Redis Sentinel 或 Redis Cluster 以保证高可用。

3.1.1 安装步骤（Ubuntu 20.04 / CentOS 7）

# Ubuntu / Debian
sudo apt update
sudo apt install redis-server -y

# CentOS / RHEL
sudo yum install epel-release -y
sudo yum install redis -y

# 启动并设置开机自启
sudo systemctl start redis
sudo systemctl enable redis

# 验证安装
redis-cli ping
# 输出：PONG

3.1.2 生产环境配置要点

3.1.3 集群模式下的 Redis Sentinel 架构

下图展示了 ThingsBoard 集群中 Redis Sentinel 的典型部署方式：3 个 Sentinel 节点监控主从复制组，当主节点故障时自动完成故障转移，确保 ThingsBoard 服务无感知。

3.2 Cassandra 安装与配置（可选）

Cassandra 是 ThingsBoard 的 时序数据存储引擎，用于存储设备遥测数据（telemetry）和最新值（latest values）。如果业务场景对时序写入吞吐要求极高（如每秒数万条数据点），建议启用 Cassandra；中小规模场景可使用 PostgreSQL 替代以降低运维复杂度。

3.2.1 安装 Cassandra（以 4.1.x 为例）

# 添加 Apache 仓库
echo "deb https://debian.cassandra.apache.org 41x main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/cassandra.sources.list

# 添加 GPG 密钥
curl https://downloads.apache.org/cassandra/KEYS | sudo apt-key add -

# 安装
sudo apt update
sudo apt install cassandra -y

# 启动服务
sudo systemctl start cassandra
sudo systemctl enable cassandra

# 验证集群状态
nodetool status

3.2.2 ThingsBoard 专用 Keyspace 与表结构

3.3 RabbitMQ / Kafka 消息队列安装

消息队列是 ThingsBoard 集群的 通信中枢，负责在多个 ThingsBoard 节点之间传递设备消息、规则引擎事件和 RPC 请求。官方推荐两种选择：RabbitMQ（轻量、易运维）和 Kafka（高吞吐、持久化、适合大规模集群）。

3.3.1 选型对比

3.3.2 RabbitMQ 安装与配置

# 安装 Erlang（RabbitMQ 依赖）
sudo apt install erlang -y

# 安装 RabbitMQ
curl -fsSL https://github.com/rabbitmq/rabbitmq-server/releases/download/v3.12.6/rabbitmq-server_3.12.6-1_all.deb -o rabbitmq.deb
sudo dpkg -i rabbitmq.deb

# 启动管理插件（Web UI）
sudo rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management

# 创建 ThingsBoard 专用用户
sudo rabbitmqctl add_user tb_admin 'TB@Mq!2024'
sudo rabbitmqctl set_user_tags tb_admin administrator
sudo rabbitmqctl set_permissions -p / tb_admin ".*" ".*" ".*"

# 验证
sudo rabbitmqctl list_users

3.3.3 Kafka 安装与配置（推荐集群模式）

# 下载 Kafka（内置 KRaft 模式，无需 Zookeeper）
wget https://downloads.apache.org/kafka/3.6.0/kafka_2.13-3.6.0.tgz
tar -xzf kafka_2.13-3.6.0.tgz
cd kafka_2.13-3.6.0

# 启动 KRaft 模式（单节点示例）
# 1. 生成集群 ID
KAFKA_CLUSTER_ID="$(bin/kafka-storage.sh random-uuid)"

# 2. 格式化日志目录
bin/kafka-storage.sh format -t $KAFKA_CLUSTER_ID -c config/kraft/server.properties

# 3. 启动 Kafka
bin/kafka-server-start.sh config/kraft/server.properties &

# 创建 ThingsBoard 主题
bin/kafka-topics.sh --create --topic tb-rule-engine --bootstrap-server localhost:9092 --partitions 3 --replication-factor 1
bin/kafka-topics.sh --create --topic tb-transport --bootstrap-server localhost:9092 --partitions 3 --replication-factor 1

3.3.4 ThingsBoard 消息队列配置示例

在 /etc/thingsboard/conf/thingsboard.yml 中配置消息队列类型：

# 使用 RabbitMQ
queue:
  type: rabbitmq
  rabbitmq:
    host: "192.168.1.100"
    port: 5672
    username: "tb_admin"
    password: "TB@Mq!2024"
    virtual-host: "/"

# 使用 Kafka
# queue:
#   type: kafka
#   kafka:
#     bootstrap.servers: "192.168.1.101:9092,192.168.1.102:9092,192.168.1.103:9092"
#     acks: "all"
#     retries: 3
#     topic.properties.replication-factor: 3

3.4 依赖安装验证清单

完成所有安装后，使用以下清单逐项验证，确保每个组件都处于健康状态：

• Redis：redis-cli -a '密码' ping 返回 PONG；redis-cli -a '密码' info replication 确认主从角色正确。
• Cassandra（可选）：nodetool status 显示所有节点状态为 UN（Up Normal）；cqlsh -e "describe keyspaces;" 能看到 thingsboard keyspace。
• RabbitMQ：访问 http://IP:15672 使用 tb_admin 登录；sudo rabbitmqctl list_queues 显示 ThingsBoard 相关队列。
• Kafka：bin/kafka-topics.sh --list --bootstrap-server localhost:9092 列出 tb-rule-engine 等主题；bin/kafka-broker-api-versions.sh --bootstrap-server localhost:9092 确认 Broker 版本。