SpringCloud之Ribbon负载均衡解读

简介: SpringCloud之Ribbon负载均衡解读

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

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:

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:

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:

继续跟踪源码chooseServer方法,发现这么一段代码:

 我们看看这个rule是谁:

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule,看类的介绍:

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:

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。


相关实践学习
部署高可用架构
本场景主要介绍如何使用云服务器ECS、负载均衡SLB、云数据库RDS和数据传输服务产品来部署多可用区高可用架构。
负载均衡入门与产品使用指南
负载均衡(Server Load Balancer)是对多台云服务器进行流量分发的负载均衡服务,可以通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力,通过消除单点故障提升应用系统的可用性。 本课程主要介绍负载均衡的相关技术以及阿里云负载均衡产品的使用方法。
相关文章
|
2月前
|
负载均衡 算法
ribbon的7种负载均衡算法和替换方法
ribbon的7种负载均衡算法和替换方法
36 0
ribbon的7种负载均衡算法和替换方法
|
2天前
|
负载均衡
Ribbon负载均衡策略
Ribbon负载均衡策略
|
7天前
|
负载均衡 算法
SpringCloud&Ribbon负载均衡原理与实践
SpringCloud&Ribbon负载均衡原理与实践
16 3
|
20天前
|
负载均衡 算法 Java
Ribbon的负载均衡策略
Ribbon的负载均衡策略
34 2
|
1月前
|
负载均衡 网络协议 Java
构建高效可扩展的微服务架构:利用Spring Cloud实现服务发现与负载均衡
本文将探讨如何利用Spring Cloud技术实现微服务架构中的服务发现与负载均衡,通过注册中心来管理服务的注册与发现,并通过负载均衡策略实现请求的分发,从而构建高效可扩展的微服务系统。
|
2月前
|
负载均衡 算法 Java
【Springcloud Alibaba微服务分布式架构 | Spring Cloud】之学习笔记(四)Ribbon的使用
【Springcloud Alibaba微服务分布式架构 | Spring Cloud】之学习笔记(四)Ribbon的使用
26 0
|
2月前
|
SpringCloudAlibaba 负载均衡 Java
【二】SpringCloud Alibaba之Nacos整合篇(配置负载均衡)
【二】SpringCloud Alibaba之Nacos整合篇(配置负载均衡)
281 0
|
2月前
|
负载均衡
【二十】搭建SpringCloud项目四(Ribbon)
【二十】搭建SpringCloud项目四(Ribbon)
20 0
|
23天前
|
负载均衡 算法 应用服务中间件
面试题:Nginx有哪些负载均衡算法?Nginx位于七层网络结构中的哪一层?
字节跳动面试题:Nginx有哪些负载均衡算法?Nginx位于七层网络结构中的哪一层?
35 0
|
13天前
|
负载均衡 应用服务中间件 nginx
Nginx 负载均衡
Nginx 负载均衡
23 2