GRPC 负载均衡实现

导读

gRPC 是google开源的非常优秀的RPC框架，支持PYTHON/JAVA/PHP/GO/C/C++/C#/NODEJS/RUBY 等编程语言，在跨语言调用十分方便。

在产品环境，通常要部署多个RPC服务，已提高可用性，以及响应速度。但是
在负载均衡方面不如dubbo的组件那么丰富，但是其提供了服务发现的接口， 可以通过实现其接口，灵活实现负载均衡功能。

下面通过本地配置文件，启动时注册可用的服务，可以快速实现负载均衡功能。

grpc:
  hosts: host1:8080,host2:8080

GRPC channel 创建

ManagedChannelBuilder
                // 设置连接的目标地址
                .forTarget("local")
                // 设置地址服务
                .nameResolverFactory(new LocalNameResolverProvider(configInterface))
                .enableRetry()
                .maxRetryAttempts(5)
                .keepAliveTime(5, TimeUnit.MINUTES)
                .keepAliveWithoutCalls(true)
                .keepAliveTimeout(10, TimeUnit.MINUTES)
                .idleTimeout(24, TimeUnit.HOURS)
                // 设置轮询策略
                .loadBalancerFactory(RoundRobinLoadBalancerFactory.getInstance())
                .usePlaintext()
                .build();

• forTarget 设置连接RPC服务的地址，比如"127.0.0.1:8080"
• nameResolverFactory 服务发现
• LocalNameResolverProvider 服务提供者
• loadBalancerFactory 设置负载均衡策略
• RoundRobinLoadBalancerFactory 轮询策略

nameResolverFactory 配置方式

• GRPC client 通过loadBalancerFactory来设置负载均衡的策略，这里选择RoundRobinLoadBalancerFactory，即服务轮询策略。
• 通过nameResolverFactory配置地址服务的发现方式，通过NameResolverProvider来实现服务的注册与发现。
• 服务提供者类

// 需要实现NameResolverProvider抽象类中的相关方法
public class LocalNameResolverProvider extends NameResolverProvider {
    private final ConfigInterface configInterface;

    @Inject
    public LocalNameResolverProvider(ConfigInterface configInterface) {
        this.configInterface = configInterface;
    }

    // 服务是否可用
    @Override
    protected boolean isAvailable() {
        return true;
    }

    // 优先级默认5
    @Override
    protected int priority() {
        return 5;
    }

    // 服务发现类
    @Nullable
    @Override
    public NameResolver newNameResolver(URI targetUri, Attributes params) {
        return new LocalNameResolver(configInterface);
    }

    // 服务协议
    @Override
    public String getDefaultScheme() {
        return "local";
    }
}

• 服务发现类

public class LocalNameResolver extends NameResolver {
    private final ConfigInterface configInterface;

    @Inject
    public LocalNameResolver(ConfigInterface configInterface) {
        this.configInterface = configInterface;
    }

    @Override
    public String getServiceAuthority() {
        return "none";
    }

    // 配置可用服务，RPC在调用的时候，轮询选择这里配置的可用的服务地址列表
    @Override
    public void start(Listener listener) {
        LogUtils.info("LocalNameResolver start ...");
        ArrayList<EquivalentAddressGroup> addressGroups = new ArrayList<EquivalentAddressGroup>();
        // 获取rpc地址的配置列表
        // 地址格式 host1:8080,host2:8081
        Map<String, Object> config = (Map<String, Object>) this.configInterface.getRpcConfig().get("grpc");
        String[] hosts = config.get("hosts").toString().split(",");
        for (String host : hosts) {
            if (host.trim().length() > 0) {
                String[] address = host.split(":");
                List<SocketAddress> socketAddresses = new ArrayList<SocketAddress>();
                socketAddresses.add(new InetSocketAddress(address[0], Integer.parseInt(address[1])));
                addressGroups.add(new EquivalentAddressGroup(socketAddresses));
            }
        }
        listener.onAddresses(addressGroups, Attributes.EMPTY);
    }

    @Override
    public void shutdown() {

    }
}

• 通过以上配置， 在进行RPC调用的时候，会轮询选择注册的服务地址
• 添加新的可用服务节点需要更新配置文件

动态注册与发现

• 启动GRPC服务的同时，把服务的地址注册到zookeeper上
• 实现NameResolverstart 方法，监听zookeeper变化，实时更新可用地址列表