SpringCloud(三) Ribbon负载均衡

SpringCloud(二) Eureka注册中心的使用-CSDN博客

在SpringCloud(二)中学习了如何通过Eureka实现服务的注册和发送,从而通过RestTemplate实现不同微服务之间的调用,加上@LoadBalance注解之后实现负载均衡,那负载均衡的原理是什么呢?

[一, 负载均衡](#一, 负载均衡)

[1.1 负载均衡原理](#1.1 负载均衡原理)

[1.2 源码追踪](#1.2 源码追踪)

[1, LoadBalanceInterceptor](#1, LoadBalanceInterceptor)

[2, LoadBalanceClient](#2, LoadBalanceClient)

[3, 负载均衡策略](#3, 负载均衡策略)

[1.3 总结负载均衡](#1.3 总结负载均衡)

[二, 代码示例](#二, 代码示例)

[三, 负载均衡策略](#三, 负载均衡策略)

[3.1 负载均衡策略](#3.1 负载均衡策略)

[3.2 自定义负载均衡策略](#3.2 自定义负载均衡策略)

[四, 负载均衡](#四, 负载均衡)

一, 负载均衡

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.

此时就可以将我们发出的http://userservice/user/1请求变成http://localhost:8081

1.2 源码追踪

为什么我们只输入了user-service的服务名称就可以访问了呢?

显然有人帮我们根据service名称,获取到了实例的ip和端口号,它就是LoadBalanceInterceptor,这个类会对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是的服务地址信息,替换服务id.

1, LoadBalanceInterceptor

可以看到这里的intercept方法,拦截了用户大的HttpRequest请求,然后做了以下几件事:

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，user-service
this.loadBalancer.execute()：处理服务id，和用户请求

2, LoadBalanceClient

继续跟入execute方法:

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

放行后,再次访问并跟踪,发现获取的是8081:

3, 负载均衡策略

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:

继续跟入:

继续跟踪源码chooseServer方法,发现这么一段代码:

看看这个rule是谁:

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule,看类的介绍(意思是轮询):

1.3 总结负载均衡

SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器,拦截了RestTemplate发出的请求,对地址进行了修改,用一幅图总结一下:

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userservice;
DynamicServerListBalance根据userservice到eureka拉取服务列表;
eureka返回列表,localhots:8081和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;
RibbonLoadBalanceClient修改请求地址,用localhost:8081代替userservice,得到http://localhost:8081/user/1.

二, 代码示例

现在我们有两个user-service微服务,使用order-service多次调用user-service查看服务落在两个user-service的频率

启动服务并清空两个user-service服务的日志:

在浏览器多次调用order-service中的queryOrderByUserId接口:

分别查看两个user-service的日志打印结果:

user-service1:

user-service2:

从日志结果可以看出,在不改变负载均衡策略的情况下,默认的策略是轮询的方式.

三, 负载均衡策略

3.1 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<clientName>.<clientConfigNameSpace>.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.

3.2 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:

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();
}
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

一般用默认的负载均衡规则,不做修改.

四, 负载均衡

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:

复制代码

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true
    clients: userservice

未开启饥饿加载时:

第一次访问的时候耗时是579ms

开启饥饿加载时:

先在配置文件里进行配置

重启order-service进行访问

可以看出开启饥饿加载后第一次访问的时间变少了很多,未232ms.