1.Ribbon是什么?
•Ribbon是 Netflix 提供的一个基于HTTP和TCP的客户端负载均衡工具。
•Ribbon主要有两个功能:
1.简化远程调用
2.提供客户端的软件负载均衡算法
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,随即连接等)去连 接这些机器。我们也很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。(有点类似Nginx)
2.负载平衡的意义什么?
负载平衡旨在优化资源使用,最大化吞吐量,最小化响应时间并避免 任何单一资源的过载。使用多个组件进行负载平衡而不是单个组件可能会通过冗余来提高可靠性和 可用性。
简单来说: 先将集群,集群就是把一个的事情交给多个人去做,假如要做1000个产品给一个人做 要10天,我叫10个人做就是一天,这就是集群,负载均衡的话就是用来控制集群,他把做的最多 的人让他慢慢做休息会,把做的最少的人让他加量让他做多点。
3.Ribbon的使用
3.1 简化RestTemplate调用
在RestTemplate上添加注解@LoadBalanced
@Configuration
public class RestTemplateConfig {
@LoadBalanced
@Bean
public RestTemplate restTemplate(){
return new RestTemplate();
}
}
在使用restTemplate发起请求时,需要url时,host:port可以替换为服务提供方的应用名称
4.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。
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?
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:
4.1LoadBalancerIntercepor
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/8originalUri.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.loadBalancer
是LoadBalancerClient
类型,我们继续跟入。
4.2LoadBalancerClient
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:
4.3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:
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。
4.4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:
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
5. 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..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
5.1.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:
- 定义一个新的配置类:
@Configuration
public class MyRule {
@Bean
public IRule rule(){
return new RandomRule();
}
}
- 配置文件方式:在消费端的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。