Springboot集成Netflix-ribbon、Enreka实现负载均衡-12

news2024/12/26 2:31:58

Netflix Ribbon简介

Netflix Ribbon是Netflix发布的云中间层服务开源项目，主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法，将Netflix的中间层服务连接在一起。

具体来说，Ribbon是一个客户端负载均衡器，可以在配置文件中列出所有的服务提供方机器，然后Ribbon会自动基于某种规则（如简单轮询、随机连接等）去连接这些机器。同时，Ribbon也提供了一系列完善的配置项，如连接超时、重试等。此外，还可以很容易地使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

Ribbon属于进程内负载均衡，它只是一个类库，集成于服务消费方进程，消费方通过它来获取到服务提供方的地址。在Netflix的架构中，Ribbon通常与Eureka一起使用，Eureka是一个服务治理组件，用于服务的注册与发现，而Ribbon则负责在多个服务实例之间进行负载均衡。

涉及的模块

  • springcloud-eureka-server :18082 ，注册中心
  • springcloud-ribbon-server：18091， 18092， provider服务提供者
  • springcloud-ribbon-client：18090， consumer服务消费者
    在这里插入图片描述

springcloud-eureka-server 注册中心

可参考 Springboot集成Eureka实现服务注册中心一节的实现

springcloud-ribbon-server Provider模块

provider没有太多需要注意的事项，只需要注册到任意一个注册中心即可。
在这里插入图片描述

pom.xml

依赖版本可参考 springbootSeries 模块中pom.xml文件中的版本定义

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>

application.properties配置

spring.profiles.active = dev
spring.application.name=springbootEurekaRibbonServer
server.port=18091

eureka.client.register-with-eureka=true
eureka.client.fetch-registry=false
eureka.client.service-url.defaultZone = http://127.0.0.1:18082/eureka

application-server2.properties配置

再添加另一个配置，名为application-server2.properties，主要就是个性一下端口号，配置如下：

#springboot Server
spring.application.name=springbootEurekaRibbonServer
spring.aop.auto=true
spring.aop.proxy-target-class=true

# log4j
logging.config=classpath:log4j2.xml
logging.level.root=INFO
logging.level.org.springframework.web=ERROR

#restful Server
server.port=18092
server.compression.enabled=true
server.compression.mime-types=application/json,application/octet-stream

#swagger
springdoc.api-docs.enabled=true
springdoc.api-docs.path=/api-schema

swagger-config.group = default-group
swagger-config.description= The following is a restful-api list of {} application, and you can browse or test them to determine if they are working as you expect.
swagger-config.version=V1.0
swagger-config.urlPattern=/**
swagger-config.base-package=com.korgs
swagger-config.authorization-key-name=token
swagger-config.wiki = https://korgs.blog.csdn.net/

eureka.client.register-with-eureka=true
eureka.client.fetch-registry=false
eureka.client.service-url.defaultZone = http://127.0.0.1:18082/eureka

SpringbootApplication启动类

注意@GetMapping("/helloworld")为供测试的服务接口。同时别忘记了@EnableDiscoveryClient注解，用来注册到Enreka。

@Slf4j
@SpringBootApplication(scanBasePackages = {"com.korgs",  "cn.hutool.extra.spring"})
@Configuration
@EnableConfigurationProperties
@ServletComponentScan
@RestController
@EnableDiscoveryClient
public class SpringbootEurekaServerRibbonApplication {

	@Value("${server.port}")
	private String serverPort;

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(SpringbootEurekaServerRibbonApplication.class, args);
	}

	@GetMapping("/helloworld")
	public BaseResponse<String> helloWorld(String uuid){
		String str = LogGenerator.trackLog()
					+ " uuid=" + uuid + " I am busy to handle this request."
					+ " serverPort=" + serverPort;
		log.info( str );
		return BaseResponse.success(str);
	}
}

springcloud-ribbon-client Consumer模块

除了注册到注册中心外，负载均衡一般是在consumer端实现的
在这里插入图片描述

pom.xml

在springboot3中引入的是spring-cloud-starter-loadbalancer包来负责负载均衡。依赖版本可参考 springbootSeries 模块中pom.xml文件中的版本定义

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

application.properties配置

service-url.ribbon-service = http://springbootEurekaRibbonServer,：

  • service-url.ribbon-service是一个自定义的key值；
  • http://springbootEurekaRibbonServer为springcloud-ribbon-server模块向注册中心注册的服务名，一般为spring.application.name的值，相当于http://localhost:18091。
spring.profiles.active = dev
spring.application.name=springbootEurekaWithRibbonClient
server.port=18090

eureka.client.register-with-eureka=true
eureka.client.fetch-registry=true
eureka.client.service-url.defaultZone = http://127.0.0.1:18082/eureka

#自定义配置服务端
service-url.ribbon-service = http://springbootEurekaRibbonServer

SpringbootApplication启动类

添加@EnableDiscoveryClient注解，用来注册到Enreka。

@Slf4j
@SpringBootApplication(scanBasePackages = {"com.korgs",  "cn.hutool.extra.spring"})
@Configuration
@EnableConfigurationProperties
@ServletComponentScan
@RestController
@EnableDiscoveryClient
public class SpringbootEurekaClientRibbonApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(SpringbootEurekaClientRibbonApplication.class, args);
	}

	@GetMapping("/helloworld/{uuid}")
	public BaseResponse<String> helloWorld(String uuid){
		String str = LogGenerator.trackLog()
				+ " uuid=" + uuid + " I am busy to handle this request.";
		log.info( str );
		return BaseResponse.success(str);
	}
}

实现Ribbon-RestTemplate Bean

主要就是添加一个@LoadBalanced注解

@Configuration
public class RestTemplateConfig {
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

Controller测试类

@RestController
@RequestMapping("/api/load")
public class LoadBalanceController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Value("${service-url.ribbon-service}")
    private String ribbonServiceUrl;

    @GetMapping("/v1/hello-content")
    public BaseResponse<String> loadHelloContent(String uuid){
        String result =  restTemplate.getForObject(ribbonServiceUrl + "/helloworld?uuid={1}", String.class, uuid);

        return BaseResponse.success(result);
    }
}

源码下载

涉及模块：

  • springcloud-eureka-server :18082 ，注册中心
  • springcloud-ribbon-server：18091，18092 provider服务提供者
  • springcloud-ribbon-client：18090， consumer服务消费者

源码下载：

  • 基础框架源码下载
  • Springboot集成Netflix-ribbon、Enreka实现负载均衡

源码运行方法：

  • 模块详细功能说明和运行测试方法

按上述方法启动后，可以在-

  • 注册中心中看到如下界面
    在这里插入图片描述
  • 打开 http://localhost:18090/swagger-ui
    在这里插入图片描述
    依次调用 springcloud-ribbon-client模块的http://localhost:18090/api/load/v1/hello-content?uuid=2222，观察返回结果中端口号的变化。
    在这里插入图片描述

Ribbon插件功能详解

全局负载均衡配置

ribbon:
  ConnectTimeout: 1000 #服务请求连接超时时间（毫秒）
  ReadTimeout: 3000 #服务请求处理超时时间（毫秒）
  OkToRetryOnAllOperations: true #对超时请求启用重试机制
  MaxAutoRetriesNextServer: 1 #切换重试实例的最大个数
  MaxAutoRetries: 1 # 切换实例后重试最大次数
  NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule #修改负载均衡算法

单个服务负载均衡配置

springbootEurekaRibbonServer:
  ribbon:
    ConnectTimeout: 1000 #服务请求连接超时时间（毫秒）
    ReadTimeout: 3000 #服务请求处理超时时间（毫秒）
    OkToRetryOnAllOperations: true #对超时请求启用重试机制
    MaxAutoRetriesNextServer: 1 #切换重试实例的最大个数
    MaxAutoRetries: 1 # 切换实例后重试最大次数
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule #修改负载均衡算法

如果不需要注册中心，可以这样来写

springbootEurekaRibbonServer.ribbon.eureka.enabled=false
springbootEurekaRibbonServer.ribbon.listOfServers=http://springbootEurekaRibbonServer:18091,http://springbootEurekaRibbonServer:18092

Ribbon的负载均衡策略

  • com.netflix.loadbalancer.RandomRule：从提供服务的实例中以随机的方式；
  • com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule：以线性轮询的方式，就是维护一个计数器，从提供服务的实例中按顺序选取，第一次选第一个，第二次选第二个，以此类推，到最后一个以后再从头来过；
  • com.netflix.loadbalancer.RetryRule：在RoundRobinRule的基础上添加重试机制，即在指定的重试时间内，反复使用线性轮询策略来选择可用实例；
  • com.netflix.loadbalancer.WeightedResponseTimeRule：对RoundRobinRule的扩展，响应速度越快的实例选择权重越大，越容易被选择；
  • com.netflix.loadbalancer.BestAvailableRule：选择并发较小的实例；
  • com.netflix.loadbalancer.AvailabilityFilteringRule：先过滤掉故障实例，再选择并发较小的实例；
  • com.netflix.loadbalancer.ZoneAwareLoadBalancer：采用双重过滤，同时过滤不是同一区域的实例和故障实例，选择并发较小的实例。

注解实现负载均衡策略配置

//配置启动类注解
@RestController
@RibbonClient(name = "springbootEurekaRibbonServer")
public class LoadBalanceController {
  @GetMapping("/v1/hello-content")
  public BaseResponse<String> loadHelloContent(String uuid){
    String result =  restTemplate.getForObject(ribbonServiceUrl + "http://springbootEurekaRibbonServer/helloworld/{1}", String.class, uuid);

    return BaseResponse.success(result);
  }
}

编程实现负载均衡策略配置

/*自定义ribbon的IRule负载规则
 * ResponseTimeWeightedRule根据每个节点的相应时间负载
 * RandomRule随机负载
 * ZoneAvoidanceRule以根据AWS区域和可用性发送流量
 * */
@Configuration
public class RibbonTimeConfig {
    @Bean
    public IRule ribbonRule(){
        return new RandomRule();
    }
}

/*自定义ribbon的IPing负载规则
 *DummyPing不检查活动性或者可用性，将流量发送到所有实例
 *PingUrl通过HTTP访问获取与其响应并检查结果
 *NIWSDiscoveryPing，Eureka发现服务的自动配置检测
*/
@Configuration
public class RibbonTimeConfig {
    @Bean
    public PingUrl ribbonPing(){
        PingUrl pingUrl = new PingUrl();
        pingUrl.setExpectedContent("true");//这个内容需要与服务器接口返回的内容一致才认为服务是正常的
        return pingUrl;
    }
}

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