Ribbon负载均衡

简介: 本文深入解析Spring Cloud中@LoadBalanced注解的作用,详解Ribbon如何在客户端实现负载均衡,涵盖负载均衡原理、算法分类、硬件与软件方案对比,并介绍Ribbon自定义策略及饥饿加载优化。通过源码流程与配置示例,帮助读者全面掌握Ribbon核心机制,为后续学习Nacos、Gateway等负载均衡实现打下基础。(238字)

在上一节我们引入Eureka的同时,不知读者朋友们是否还有印象:我们在启动类getRestTemplate方法上追加了注解 @LoadBalanced,为什么加这个注解?这个注解解决了什么问题?本节笔者将给读者们做详尽的讲解。
1.负载均衡
1.1 什么是负载均衡
传统架构下的网站,随着流量的增加,高并发、海量数据的挑战逐步而来。为了提升系统的性能,架构师们往往开始从垂直扩展、水平扩展两个角度来解决问题:
垂直扩展
网站发展的早期可以通过增加服务器的硬件处理能力:CPU、内存、磁盘等方面提升服务器处理的能力,然而单机的瓶颈总是存在的,一旦触及瓶颈想再提升,付出的成本会极高,显然这不符合分布式系统的设计理念。
水平扩展
通过集群部署的方式,将一台服务器的请求压力,分摊到多台机器上,集群中的应用服务器通常被设计成无状态。但是如何将流量均匀分摊到各机器上,或优先分配到高性能机器上又成了一个问题,由此引申出“负载均衡”的概念。
负载均衡(Load Balance)是如今高并发、高可用系统中不可或缺的关键组件,目标是:尽力将用户流量按照架构设计分发(并非一定均匀)到集群中多台服务器上,从而提高系统整体的响应速度和可用性。
1.2 负载均衡分类
硬件负载均衡(包括但不限于)
● F5
● A10
软件负载均衡(包括但不限于)
● Nginx
● HAProxy
● LVS
1.3 负载均衡算法
为不影响章节重点,需做进一步了解的可移步:负载均衡算法
2.Ribbon如何实现负载均衡
Ribbon与大多数负载均衡实现机制一样在客户端实现(不同于后续我们讲解的Nacos,Nacos在服务端实现),其主要流程为:
● 在RestTemplate标注@LoadBalanced注解,此时通过RestTemplate发起的RESTful请求都会被负载均衡
● 当请求发起时,会被LoadBalancedInterceptor拦截,其主要实现两个功能:
○ 从多个可用Server中选择一个Server,选择算法即上述1.3中之一
○ 重构请求URI:服务名-->具体ip、端口
● LoadBalancerClient内部持有LoadBalancer并调用getServer方法得到一个Server,而这个Server是通过Eureka服务注册,ILoadBalancer持有的upServerList、allServerList中获取(底层依赖ServerListUpdater动态更新所有serverList)
完整源码交互流程总结如下,感兴趣的可做进一步研究:

3.Ribbon自定义负载均衡策略
1.代码声明式注册
在启动类追加以下代码即可,此优先级更高,但修改必须重启应用,且全局生效
@Bean
public IRule getRandomRule() {
return new RandomRule();
}
通过查看IRule实现类,可以做其余负载均衡实现方案的更多测试

2.配置文件声明式配置
此配置优点在于不用重启应用,打包发布,但缺点是无法做到全局配置,必须声明规则对应的服务
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
4.Ribbon饥饿加载
在上述的测试中不知是否有读者发现:当请求第一次到某个实例时,其响应速度明细要慢一点,这里就是因为Ribbon默认采用饥饿加载,只有访问时才会创建LoadBalanceClient,从而导致第一次时间要长点,日志如下:
● 修改饥饿加载前启动日志

● 修改饥饿加载前访问日志

修改饥饿加载机制,通过在配置文件中追加以下配置即可
ribbon:
eager-load:
enabled: true # 开启饥饿加载
clients: userservice # 指定饥饿加载服务
● 修改饥饿加载后启动日志

● 修改饥饿加载后访问日志

至此我们的工程如下,有需自行下载导入:
5.总结
上一节就已经实现的负载均衡笔者并未深入探讨,本节通过分析负载均衡算法、Ribbon实现负载均衡的底层原理和实现过程,让大家对负载均衡有了一个大体认识,同时针对Ribbon自定义负载均衡策略,饥饿加载让大家对于Ribbon的了解又多一些。Ribbon实现的负载均衡只是方案之一,我们可以尽量多了解但不要局限于此。
负载均衡作为现如今架构必须考量的一个点,要了解和深入学习的地方还很多,如下一节我们要学习的Nacos是怎么实现的?它为什么反其道而行要在服务端实现?ZK也可作为注册中心它是怎么实现的?网关GateWay也可做负载均衡它又是怎么实现的呢?篇幅问题,更多的答案留给读者朋友们在未来的工作生涯中慢慢思考。

相关实践学习
每个IT人都想学的“Web应用上云经典架构”实战
本实验从Web应用上云这个最基本的、最普遍的需求出发,帮助IT从业者们通过“阿里云Web应用上云解决方案”,了解一个企业级Web应用上云的常见架构,了解如何构建一个高可用、可扩展的企业级应用架构。
相关文章
|
7天前
|
NoSQL Java MongoDB
ongoDB实战演练
本项目实现头条文章评论功能,基于SpringDataMongoDB操作MongoDB数据库,支持评论的增删改查、按文章ID查询及点赞功能。构建article微服务模块,设计Comment实体类,封装评论信息,集成mongodb-driver驱动,完成持久化操作。
|
6月前
|
弹性计算 定位技术 数据安全/隐私保护
3分钟部署mc我的世界联机服务器教程——阿里云游戏服务器
我的世界是一款沙盒游戏,玩家可在三维空间中自由创造与探索。阿里云推出一键部署镜像服务,支持快速搭建游戏服务器。提供多种配置选择,包括4核16G和8核32G,费用分别为89元和160元每月,助力玩家轻松畅玩。
|
6天前
|
存储 运维 Java
微服务概述
单体应用功能集中,模块耦合度高,维护扩展困难;微服务则将应用按业务拆分为独立服务,各服务可独立开发、部署、扩展,技术栈灵活,边界清晰,提升系统可靠性与可维护性,但带来运维、分布式事务等挑战。
|
6天前
|
运维 监控 Java
微服务服务注册与发现
本课程以黑马商城项目为案例,深入讲解单体架构与微服务架构的优缺点,掌握分布式、云原生架构核心概念。通过实践搭建项目环境,学习服务拆分、Nacos注册发现、RestTemplate与OpenFeign远程调用,提升微服务开发与架构设计能力。(238字)
|
6天前
|
安全 Java Maven
工程搭建与验证
通过阿里云脚手架快速创建Spring Boot项目,结合Initializr生成基础工程,支持Maven/Gradle。本文演示如何导入IDEA、整合Spring Security,验证登录认证,并获取完整代码(GitHub仓库:Herbbbb/SpringSecurity,分支:Day01)。
|
6天前
|
负载均衡 Java Nacos
Gateway服务网关
网关是微服务架构的统一入口,实现请求路由、权限控制与限流。基于Spring Cloud Gateway可实现高性能响应式编程,通过断言和过滤器灵活控制流量,保障系统稳定。
|
6天前
|
存储 Ubuntu Linux
容器化部署引擎Docker
本节介绍Docker技术,解决微服务部署中环境不一致、依赖冲突等问题。通过镜像打包应用及依赖,容器隔离运行,实现跨环境无缝迁移。相比虚拟机,Docker更轻量、启动更快、资源占用少。讲解其核心概念:镜像、容器、仓库,以及Docker Hub等镜像管理服务,帮助开发者高效交付应用。
|
7天前
|
SQL XML Java
持久层框架MyBatisPlus
本节介绍MyBatisPlus(MP)快速入门,通过继承BaseMapper并引入MP依赖,简化单表增删改查操作,替代传统MyBatis的重复SQL编写,提升开发效率,实现CRUD零XML配置。
|
6天前
|
NoSQL JavaScript Shell
MongoDB单机部署
本文介绍MongoDB在Windows系统下的安装启动方法,包括下载32/64位安装包、解压配置、命令行或配置文件方式启动服务,并设置数据目录与端口。同时涵盖Shell连接、图形化工具Compass使用及Linux系统安装要点,助您快速部署运行。
|
7天前
|
SQL Java 数据库连接
持久层框架MyBatisPlus
本节介绍MyBatisPlus,一款基于MyBatis的增强型ORM框架,简化单表增删改查操作。通过引入`mybatis-plus-boot-starter`并继承`BaseMapper`,即可实现无SQL的CRUD功能,显著提升开发效率。同时支持`@TableName`、`@TableId`、`@TableField`等注解,灵活处理表名、字段映射问题,让数据库操作更简洁、高效。(238字)