SpringCloud之Ribbon负载均衡解读

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yd_249383650 发表于 2023/10/30 16:18:00 2023/10/30
【摘要】 ​ 目录基本介绍概述@LoadBalanced理解简单源码解读1)LoadBalancerIntercepor2)LoadBalancerClient3)负载均衡策略IRule4)总结负载均衡策略负载均衡策略自定义负载均衡策略基本介绍概述Ribbon是Netflix发布的开源项目,主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法和服务调用。Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置项如连接超时,重试等...

 

目录

基本介绍

概述

@LoadBalanced理解

简单源码解读

1)LoadBalancerIntercepor

2)LoadBalancerClient

3)负载均衡策略IRule

4)总结

负载均衡策略

负载均衡策略

自定义负载均衡策略



基本介绍

概述

Ribbon是Netflix发布的开源项目,主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法和服务调用。Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置项如连接超时,重试等。简单的说,就是在配置文件中列出Load Balancer(简称LB)后面所有的机器,Ribbon会自动的帮助你基于某种规则(如简单轮询,随机连接等)去连接这些机器。我们很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡的工具。(负载均衡+RestTemplate调用)

@LoadBalanced理解

RestTemplate是Spring提供的一个简单的Rest模板客户端,用来进行API的调用。

如果我们向要在微服务应用中使用RestTemplate,并达到负载均衡的效果应该怎么做呢 ?大家都知道在微服务中,一般同一个服务实例不只一个,那么就涉及到请求过程中服务实例的选择问题。答案是使用@LoadBalanced注解,将该注解加在RestTemplate的Bean上,就可以实现负载均衡。

示例代码如下:

 @Configuration
 public class AppConfiguration {
     @Bean
     @LoadBalanced // 开启负载均衡能力
     public RestTemplate restTemplate() {
         return new RestTemplate();
     }
 }

此时当我们使用RestTemplate就会变成这个样子,url变为了http://provider/test,不会直接使用http://ip:port/test的形式,而是使用服务名称,根据服务名称去注册中心获取实际的服务信息,最终再转换为要请求的地址。 

简单源码解读

以发出的请求明明是http://userservice/user/1,变成了http://localhost:8081为例

为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢?之前还要获取ip和端口。显然有人帮我们根据service名称,获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor,这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截,然后从Eureka根据服务id获取服务列表,随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息,替换服务id。

我们进行源码跟踪:

1)LoadBalancerIntercepor

编辑

可以看到这里的intercept方法,拦截了用户的HttpRequest请求,然后做了几件事:

  • request.getURI():获取请求uri,本例中就是 http://user-service/user/8

  • originalUri.getHost():获取uri路径的主机名,其实就是服务id,user-service

  • this.loadBalancer.execute():处理服务id,和用户请求。

这里的this.loadBalancerLoadBalancerClient类型,我们继续跟入。

2)LoadBalancerClient

继续跟入execute方法: 编辑

代码是这样的:

  • getLoadBalancer(serviceId):根据服务id获取ILoadBalancer,而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。

  • getServer(loadBalancer):利用内置的负载均衡算法,从服务列表中选择一个。本例中,可以看到获取了8082端口的服务

放行后,再次访问并跟踪,发现获取的是8081:

编辑

3)负载均衡策略IRule

在刚才的代码中,可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡, 我们继续跟入:

编辑

继续跟踪源码chooseServer方法,发现这么一段代码: 编辑

  我们看看这个rule是谁:

编辑

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule,看类的介绍:

编辑

可以知道就是轮询  

4)总结

1、在创建RestTemplate的bean时添加@LoadBalanced注解
2、LoadBalancerAutoConfiguration自动配置筛选出添加@LoadBalanced注解的RestTemplate
3、为RestTemplate设置LoadBalancerInterceptor,目的是使用LoadBalancerClient来发起请求
4、请求过程中,根据负载均衡策略,调用LoadBalancerClient.choose()方法获取最终ServiceInstance
5、根据ServiceInstance获取真实host、port,发起最后请求

负载均衡策略

负载均衡策略

负载均衡的规则都定义在IRule接口中,而IRule有很多不同的实现类:

编辑

不同规则的含义如下:

内置负载均衡规则类 规则描述
RoundRobinRule 简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。
AvailabilityFilteringRule 对以下两种服务器进行忽略: (1)在默认情况下,这台服务器如果3次连接失败,这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒,如果再次连接失败,短路的持续时间就会几何级地增加。 (2)并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高,配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限,可以由客户端的<clientName>.<clientConfigNameSpace>.ActiveConnectionsLimit属性进行配置。
WeightedResponseTimeRule 为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长,这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器,这个权重值会影响服务器的选择。
ZoneAvoidanceRule 以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类,这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。
BestAvailableRule 忽略那些短路的服务器,并选择并发数较低的服务器。
RandomRule 随机选择一个可用的服务器。
RetryRule 重试机制的选择逻辑

默认的实现就是ZoneAvoidanceRule,是一种轮询方案  

自定义负载均衡策略

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则,有两种方式:

代码方式:在启动类中,定义一个新的IRule:

官方文档明确给出了警告:这个自定义配置类不能放在@ComponentScan所扫描的当前包下以及子包下,否则我们自定义的这个配置类就会被所有的Ribbon客户端所共享,达不到特殊化定制的目的了。 

@Bean
public IRule randomRule(){
    return new RandomRule();
}

配置文件方式:在order-service的application.yml文件中,添加新的配置也可以修改规则:

userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则,这里是userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则 

注意,一般用默认的负载均衡规则,不做修改。



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