springcloud-Ribbon负载均衡服务调用

Posted 2020-12-13 yellowstreak

Ribbon入门介绍, Ribbon负载均衡演示, RestTemplate详解, Ribbon核心组件IRule, Ribbon负载均衡算法,

Ribbon入门介绍

• 是什么

1. Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡工具.
2. Ribbon主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法和服务调用. 
3. Ribbon客户端组件提供一系列完整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后所有的机器, Ribbon会自动帮我们基于某种规则(如简单轮询, 随机连接)去链接这些机器, 我们很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法.

• 负载均衡

1. 简单的说就是将用户的请求平摊到多个服务上, 从而达到系统的高可用, 常见的负载均衡有软件nginx, LVS, 硬件F5等.
2. Ribbon负载均衡 VS Nginx负载均衡
   • Nginx是服务器负载均衡, 客户端所有请求都会交给nginx, 然后由nginx实现转发请求, 即负载均衡是由服务端实现的.
   • Ribbon是客户端负载均衡, 在调用微服务接口的时候, 会在注册中心上获取注册信息服务列表之后缓存到JVM本地, 从而在本地实现RPC远程服务调用技术.
3. 集中式LB
   • 在服务的消费方和提供方之间使用独立的LB设施(如Nginx), 由该设施负责把访问请求通过某种策略转发至服务的提供方.
4. 进程内LB
   • 将LB逻辑集成到消费方, 消费方从服务注册中心获知哪些地址可用, 然后自己再从这些地址中选出一个合适的服务器.
   • Ribbon就属于进程内LB, 它只是一个类库, 集成于消费方进程, 消费方通过它来获取到服务提供方的地址.

Ribbon负载均衡演示

• 所谓Ribbon, 简单的说就是负载均衡 + RestTemplate
• 架构说明

1. Ribbon在工作时分两步
   • 第一步先选择Eureka Server, 它优先选择在同一个区域内负载较少的server.
   • 第二步再根据用户指定的策略, 在从server取到的服务注册列表中选择一个地址.
     • 策略有多种可选, 如轮询, 随机, 根据响应时间加权.
2. 这里需要注意, Ribbon其实就是一个软负载均衡的客户端组件, 它可以和其他所需请求的客户端结合使用, 这里仅用Eureka举例.

• POM分析

1. 我们只加入了eureka的依赖

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

2. 而在Eureka中是有Ribbon的依赖的

       <dependency>
         <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
         <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
         <version>2.2.1.RELEASE</version>
         <scope>compile</scope>
       </dependency>

• 详细讲解RestTemplate

Ribbon核心组件IRule

• IRule接口: 根据特定算法从服务列表中选取一个要访问的服务

1. 有7种负载均衡策略
   • 

• 切换负载均衡策略

1. 我们要写的自定义配置类不能放在@ComponentScan所扫描的当前包下以及子包下, 否则我们自定义的配置类就会被所有的Ribbon客户端共享, 达不到特殊化定制的目的了.
2. 我们新建package及配置类
   • 
3. 配置类代码

   @Configuration
   public class MySelfRule {
   
       @Bean
       public IRule myRule() {
           //将负载均衡策略改为随机
           return new RandomRule();
       }
   }

4. 主启动类上要加@RibbonClient注解
   • name属性: 服务提供者(负载均衡请求的接收方)
   • configuration属性: 指明我们的配置类

     @RibbonClient(name = "CLOUD-PAYMENT-SERVICE", configuration = MySelfRule.class)
     @EnableEurekaClient
     @SpringBootApplication
     public class OrderMain80 {
     
         public static void main(String[] args) {
             SpringApplication.run(OrderMain80.class, args);
         }
     }

5. 测试: http://localhost/consumer/payment/get/1

Ribbon负载均衡算法

• 负载轮询算法原理

1. rest接口第几次请求数 % 服务器集群总数量 = 实际调用服务器位置下标.
   • 集群总数量: 2台. (List = 2 instance)
   • 第一次: 1 % 2 = 1
   • 第二次: 2 % 2 = 0
   • 第三次: 3 % 2 = 1
   • ......
   • 如果重启了, 那么会从1重新开始.

• 手写一个负载轮询算法

1. 在8001/8002微服务的controller添加如下方法

       @GetMapping("/payment/lb")
       public String getPaymentLB() {
           return serverPort;
       }

2. 80订单微服务改造
   • 去掉@LoadBalanced注解
   • LoadBalancer接口

     public interface LoadBalancer {
     
         ServiceInstance instances(List<ServiceInstance> serviceInstances);
     }

   • MyLB

     @Component
     public class MyLB implements LoadBalancer {
     
         private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);
     
         public final int getAndIncrement() {
             int current;
             int next;
             do {
                 current = this.atomicInteger.get();
                 next = current >= 2147483000 ? 0 : current+1;
             } while(!this.atomicInteger.compareAndSet(current, next));
             return next;
         }
     
         @Override
         public ServiceInstance instances(List<ServiceInstance> serviceInstances) {
     
             int index = getAndIncrement() % serviceInstances.size();
     
             return serviceInstances.get(index);
         }
     }

   • controller方法

         @Resource
         private RestTemplate restTemplate;
     
         @Resource
         private LoadBalancer loadBalancer;
     
         @Resource
         private DiscoveryClient discoveryClient;
     
         @GetMapping("/consumer/payment/lb")
         public String getPaymentLB() {
             List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");
             if(instances == null || instances.size() <= 0) {
                 return null;
             }
             ServiceInstance serviceInstance = loadBalancer.instances(instances);
             URI uri = serviceInstance.getUri();
             return restTemplate.getForObject(uri+"/payment/lb", String.class);
         }

3. 测试: http://localhost/consumer/payment/lb