【SpringCloud】Ribbon 负载均衡

目 录

  • 一.负载均衡原理
  • 二.源码跟踪
    • 1. LoadBalancerIntercepor
    • 2. LoadBalancerClient
    • 3. 负载均衡策略 IRule
    • 4. 总结
  • 三.负载均衡策略
    • 1.负载均衡策略
    • 2.自定义负载均衡策略
  • 四.饥饿加载

在 order-service 中 添加了 @LoadBalanced 注解,即可实现负载均衡功能,这是什么原理呢?

一.负载均衡原理

SpringCloud 底层其实是利用了一个名为 Ribbon 的组件,来实现负载均衡功能的。

在这里插入图片描述

那么我们发出的请求明明是 http://userservice/user/1,怎么变成了http://localhost:8081 的呢?


二.源码跟踪

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

在这里插入图片描述

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:

在这里插入图片描述

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:

在这里插入图片描述

果然实现了负载均衡。

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:

在这里插入图片描述

我们继续跟入:

在这里插入图片描述

继续跟踪源码 chooseServer 方法,发现这么一段代码:

在这里插入图片描述

我们看看这个 rule 是谁:

在这里插入图片描述

这里的 rule 默认值是一个RoundRobinRule,看类的介绍:

在这里插入图片描述

这不就是轮询的意思嘛。

到这里,整个负载均衡的流程我们就清楚了。

4. 总结

SpringCloudRibbon 的底层采用了一个拦截器,拦截了 RestTemplate 发出的请求,对地址做了修改。用一幅图来总结一下:

在这里插入图片描述

基本流程如下:

  • 拦截我们的 RestTemplate 请求 http://userservice/user/1
  • RibbonLoadBalancerClient 会从请求url中获取服务名称,也就是 user-service
  • DynamicServerListLoadBalancer 根据 user-service 到 eureka 拉取服务列表
  • eureka 返回列表,localhost:8081、localhost:8082
  • IRule 利用内置负载均衡规则,从列表中选择一个,例如 localhost:8081
  • RibbonLoadBalancerClient 修改请求地址,用 localhost:8081 替代 userservice,得到 http://localhost:8081/user/1,发起真实请求

三.负载均衡策略

1.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:

在这里插入图片描述

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 ..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

2.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:

  1. 代码方式:在 order-service 中的 OrderApplication 类中,定义一个新的 IRule:
@Bean
public IRule randomRule(){return new RandomRule();
}
  1. 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。


四.饥饿加载

Ribbon 默认是采用懒加载,即第一次访问时才会去创建 LoadBalanceClient,请求时间会很长。

而饥饿加载则会在项目启动时创建,降低第一次访问的耗时,通过下面配置开启饥饿加载:

ribbon:eager-load:enabled: trueclients: userservice

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