4-Spring cloud之搭建Ribbon负载均衡——服务器上实操（下）

news2024/11/26 7:26:21

4-Spring cloud之搭建Ribbon负载均衡——服务器上实操（下）

  • 1. 前言
    • 1.1 Ribbon负载均衡架构图
  • 2. Ribbon自带的负载均衡
    • 2.1 Ribbon自带的负载均衡算法
    • 2.2 自带负载均衡之间的切换
  • 3. Ribbon自定义负载均衡
    • 3.1 自定义Ribbon负载均衡（简单试用）
      • 3.1.1 添加自定义轮询策略配置类
      • 3.1.2 启动类添加注解@RibbonClient
      • 3.1.3 重启启动服务消费者，看效果
    • 3.2 自定义Ribbon负载均衡（自定义算法）
      • 3.2.1 首先查看Ribbon轮询策略的源码
      • 3.2.2 创建自己的轮询策略
        • 3.2.2.1 新建自定义轮询策略类
        • 3.2.2.2 启用自定义轮询策略类

1. 前言

1.1 Ribbon负载均衡架构图

  • 我们在上篇文章的基础上继续Ribbon的负载均衡，为了更清晰，再放一次架构图，如下：
    在这里插入图片描述
    关于图的更多解释，请看Ribbon负载均衡上篇。
  • 关于上篇请看下面文章，如下：
    3-Spring cloud之搭建Ribbon负载均衡——服务器上实操（上）.

2. Ribbon自带的负载均衡

2.1 Ribbon自带的负载均衡算法

  • Ribbon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，如下：
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

  • 简单说一下这些规则

    • RoundRobinRule：轮询策略。
    • WeightedResponseTimeRule
      • 根据平均响应时间计算服务的权重，响应时间越快服务权重越大杯选中的概率越高。刚启动时如果统计信息不足，则使用 RoundRobinRule（轮询策略），等统计信息足够，则会切换到 WeightedResponseTimeRule 策略。
    • RandomRule
      • 随机策略，即：随机选择一个可用的服务器。
    • RetryRule
      • 重试机制的选择策略
      • 先按 RoundRobinRule（轮询策略）的策略获取服务，如果获取服务失败，则在指定时间内进行重试，获取可用的服务。
    • BestAvailableRule
      • 先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，然后选择一个并发量最小的服务。
    • AvailabilityFilteringRule
      • 先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，还有并发的连接数量超过阈值的服务（并发连接的上限，可以由客户端的 ActiveConnectionsLimit 属性进行配置），然后对剩余的服务列表按照RoundRobinRule（轮询策略）的策略进行访问。
    • 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。而后对zone内的多个服务做轮询策略。
      • ZoneAvoidanceRule是默认实现。基于分区下的服务器的可用性选出可用分区列表，再从可用分区列表中随机选择一个分区，采用轮询的策略选择该分区的一个服务器。
        • 详细的讲解可以参考下面的文章，很不错，如下：
          Ribbon架构篇 - ZoneAvoidanceRule.

2.2 自带负载均衡之间的切换

  • 上篇文章已经知道，Ribbon默认的策略是轮询策略，那么怎么切换成别的策略呢？只需在配置类里加几行代码即可，想用什么策略自己修改即可，如下：
        @Bean  //如果此处没有配置就是默认的轮询策略，如果有配置就取配置的策略
    public IRule getMyIRule(){
//        return new RoundRobinRule();//轮询策略
//        return new RandomRule();//随机策略
//        return new RetryRule();//重试机制的选择策略
        return new WeightedResponseTimeRule();//权重策略
  //              ……

    }
    在这里插入图片描述

3. Ribbon自定义负载均衡

3.1 自定义Ribbon负载均衡（简单试用）

3.1.1 添加自定义轮询策略配置类

  • 注意：此配置类不能与主启动类同目录；
  • 这里只是为了简单演示此配置类生效问题，所以用的算法还是上面提到过的Ribbon负载的算法，如下：
    在这里插入图片描述
    package com.liu.susu.config.ribbon;

import com.netflix.loadbalancer.IRule;
import com.netflix.loadbalancer.RandomRule;
import com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * @Description  自定义轮询策略
 * @Author susu
 */
@Configuration
public class MyRibbonRule { //注意：此配置类不能与主启动类同目录

    @Bean
    public IRule getMyIRule(){

        return new RandomRule();//随机策略
//        return new RoundRobinRule();//轮询

    }

}

3.1.2 启动类添加注解@RibbonClient

  • 如下：
    //此注解用来加载自定义的ribbon负载均衡配置类MyRibbonRule.java
@RibbonClient(name = "DOG-PROVIDER", configuration = MyRibbonRule.class)
    在这里插入图片描述

3.1.3 重启启动服务消费者，看效果

  • 这里就不再演示了，就是访问多点几次看看效果有没能达到。

3.2 自定义Ribbon负载均衡（自定义算法）

3.2.1 首先查看Ribbon轮询策略的源码

  • 如下：
    在这里插入图片描述
    //
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by FernFlower decompiler)
//

package com.netflix.loadbalancer;

import com.netflix.client.config.IClientConfig;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class RoundRobinRule extends AbstractLoadBalancerRule {
    private AtomicInteger nextServerCyclicCounter;
    private static final boolean AVAILABLE_ONLY_SERVERS = true;
    private static final boolean ALL_SERVERS = false;
    private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(RoundRobinRule.class);

    public RoundRobinRule() {
        this.nextServerCyclicCounter = new AtomicInteger(0);
    }

    public RoundRobinRule(ILoadBalancer lb) {
        this();
        this.setLoadBalancer(lb);
    }

    public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {
        if (lb == null) {
            log.warn("no load balancer");
            return null;
        } else {
            Server server = null;
            int count = 0;

            while(true) {
                if (server == null && count++ < 10) {
                    List<Server> reachableServers = lb.getReachableServers();
                    List<Server> allServers = lb.getAllServers();
                    int upCount = reachableServers.size();
                    int serverCount = allServers.size();
                    if (upCount != 0 && serverCount != 0) {
                        int nextServerIndex = this.incrementAndGetModulo(serverCount);
                        server = (Server)allServers.get(nextServerIndex);
                        if (server == null) {
                            Thread.yield();
                        } else {
                            if (server.isAlive() && server.isReadyToServe()) {
                                return server;
                            }

                            server = null;
                        }
                        continue;
                    }

                    log.warn("No up servers available from load balancer: " + lb);
                    return null;
                }

                if (count >= 10) {
                    log.warn("No available alive servers after 10 tries from load balancer: " + lb);
                }

                return server;
            }
        }
    }

    private int incrementAndGetModulo(int modulo) {
        int current;
        int next;
        do {
            current = this.nextServerCyclicCounter.get();
            next = (current + 1) % modulo;
        } while(!this.nextServerCyclicCounter.compareAndSet(current, next));

        return next;
    }

    public Server choose(Object key) {
        return this.choose(this.getLoadBalancer(), key);
    }

    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) {
    }
}

3.2.2 创建自己的轮询策略

3.2.2.1 新建自定义轮询策略类

  • 设计思路：
    将原来的轮询改成轮询的时候每台服务器执行两次。
  • 根据上面自带的轮询策略进行修改，主要修改代码，3处，如下：
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 修改后的完整代码如下：
    package com.liu.susu.config.ribbon;

import com.netflix.client.config.IClientConfig;
import com.netflix.loadbalancer.AbstractLoadBalancerRule;
import com.netflix.loadbalancer.ILoadBalancer;
import com.netflix.loadbalancer.Server;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * @Description  自定义新的轮询策略（根据源码的轮询策略修改）
 * @Author susu
 */
public class MyRoundRobinRule extends AbstractLoadBalancerRule {
    private AtomicInteger nextServerCyclicCounter;
    private static final boolean AVAILABLE_ONLY_SERVERS = true;
    private static final boolean ALL_SERVERS = false;
    private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(MyRoundRobinRule.class);

    private int exeTimes =0; //每台服务器被访问执行调用的次数

    public MyRoundRobinRule() {
        this.nextServerCyclicCounter = new AtomicInteger(0);
    }

    public MyRoundRobinRule(ILoadBalancer lb) {
        this();
        this.setLoadBalancer(lb);
    }

    public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {
        if (lb == null) {
            log.warn("no load balancer");
            return null;
        } else {
            Server server = null;
            int count = 0;

            exeTimes ++;

            while(true) {
                if (server == null && count++ < 10) {
                    List<Server> reachableServers = lb.getReachableServers();
                    List<Server> allServers = lb.getAllServers();

                    int upCount = reachableServers.size();
                    int serverCount = allServers.size();
                    if (upCount != 0 && serverCount != 0) {

                        int nextServerIndex = this.nextServerCyclicCounter.get();
                        if (exeTimes >= 2){
                            nextServerIndex = this.incrementAndGetModulo(serverCount);
                            exeTimes = 0;
                        }
                        server = (Server)allServers.get(nextServerIndex);

                        if (server == null) {
                            Thread.yield();
                        } else {
                            if (server.isAlive() && server.isReadyToServe()) {
                                return server;
                            }

                            server = null;
                        }
                        continue;
                    }

                    log.warn("No up servers available from load balancer: " + lb);
                    return null;
                }

                if (count >= 10) {
                    log.warn("No available alive servers after 10 tries from load balancer: " + lb);
                }

                return server;
            }
        }
    }

    private int incrementAndGetModulo(int modulo) {
        int current;
        int next;
        do {
            current = this.nextServerCyclicCounter.get();
            next = (current + 1) % modulo;
        } while(!this.nextServerCyclicCounter.compareAndSet(current, next));

        return next;
    }

    public Server choose(Object key) {
        return this.choose(this.getLoadBalancer(), key);
    }

    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) {
    }



}

3.2.2.2 启用自定义轮询策略类

  • 如下：
    在这里插入图片描述
  • 启动，测试看效果
    在这里插入图片描述
    好了，到这里吧，具体的新轮询效果还是自己点点测试吧，我这里是可行的。

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