四SpringCloud实用篇_Ribbon负载均衡

Posted 2021-12-15 上善若水

一、Ribbon负载均衡

上一篇中，我们添加了@LoadBalanced，即可实现负载均衡功能，这是什么原理呢？

1.1、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呢？

1.2、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获取列表列表，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：

1.2.1、LoadBalancerInterceptor

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://userservice/user/1
• originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，userservice
• this.loadBalancer.execute：处理服务id和用户请求。

这里this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型，我们继续跟入。

1.2.2、LoadBalancerClient

继续跟入execute方法

代码是这样的：

• getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取LoadBalancer，而LoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。
• getServer(loadBalancer, hint)：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8981端口的服务

放行后，再次访问并跟踪，发现获取的是8983端口：

果然实现了负载均衡。

1.3、负载均衡策略IRule

在刚才的代码中，可以看到获取服务是通过一个getServer方法来做负载均衡：

我们继续跟入：

继续跟踪源码chooseServer方法，发现这么一段源码：

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。

1.4、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userservice
• DynamicServerListLoadBalancer根据userservice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

1.5、负载均衡策略

1.5.1、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：

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

1.5.2、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();

3. 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。

1.6、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: true
    clients: userservice