文章目录
- 1. 什么是Ribbon
- 1.1. 客户端的负载均衡
- 1.2. 服务端的负载均衡
- 1.3. 常见的负载均衡算法
- 2. Nacos使用Ribbon
- 2.1. 添加@LoadBalanced注解
- 3. Ribbon负载均衡策略
- 3.1. 修改默认负载均衡策略
- 4.Ribbon饥饿加载
- 5. 什么是Spring Cloud LoadBalancer
- 6. 使用LooadBalancer替换Ribbon
- 6.1. 第一步
- 6.2. 第二步
1. 什么是Ribbon
目前主流的负载方案分为以下两种:
- 集中式负载均衡,在消费者和服务提供方中间使用独立的代理方式进行负载,有硬件的(比如F5),也有软件的(比如Nginx)
- 客户端根据自己的请求情况做负载均衡,Ribbon就属于客户端自己做负载均衡。
Spring Cloud Ribbon是基 于Netflix Ribbon实现的一套客户端的负载均衡工具,Ribbon客户端组件提供一系列的完善的配置,如超时,重试等。通过Load Balancer获取到服务提供的所有机器实例,Ribbon会自动基 于某种规则(轮询,随机)去调用这些服务。Ribbon也可以实现我们自己的负载均衡算法。
1.1. 客户端的负载均衡
例如Spring cloud中的Ribbon,客户端会有一个服务端列表,在发送请求前通过负载均衡算法选择一个服务器,然后进行访问,这是客户端的负载均衡;即在客户端就进行负载均衡算法分配
1.2. 服务端的负载均衡
例如Nginx,通过Nginx进行负载均衡。先发送请求,然后通过负载均衡算法,在多个服务器之间选择一个进行访问;即在服务端再进行负载均衡算法分配。
1.3. 常见的负载均衡算法
- 随机。通过随机选择服务器执行,这种方法并不常用;
- 轮询。负载均衡默认使用方式,请求来之后排队处理;
- 加权轮询。通过对服务器的性能的分型,给高配置,低负载的服务器分配更高的权重,均衡各个服务器的压力;
- 地址Hash。通过客户端请求的Hash值取模映射进行服务器调度; ip -->Hash
- 最小连接数。即使请求均衡了,压力不一定会均衡,最小连接算法就是根据服务器的情况,比如请求积压数等参数,将请求分配到当前压力最小的服务器上。
2. Nacos使用Ribbon
nacos-discovery依赖了Ribbon,可以不再引入依赖。
2.1. 添加@LoadBalanced注解
@Configuration
public class RestConfig {
@LoadBalanced
@Bean
public RestTemplate restTemplate (){
return new RestTemplate();
}
}
3. Ribbon负载均衡策略
IRule
这是所有负载均衡策略的父接口,里边的核心方法就是choose方法。用来选择一个服务实例。
AbstractLoadBalancerRule
AbstractL oadBalancerRule是一个抽象类。 里边主要定义了一个ILoadBalancer。就是我们上文所说的负载均衡器。这里定义它的目的主要是辅助负责均衡策略选取合适的服务端实例。
- RandomRule
看名字就知道,这种负载均衡策略就是随机选择一个服务实例,看源码我们知道,在RandomRule的无参构造方法中初始化了一个Random对象,然后在它重写的choose方法又调用了choose(ILoadBalancer lb。 Object key)这个重载的choose方法,在这个重载的choose方法中,每次利用random对象生成一个不大于服务实例总数的随机数。 并将该数作为下标所以获取个服务实例。 - RoundRobinRule
RoundRobinRule这种负载均衡策略叫做线性轮询负载均衡策略。这个类的choose(ILoadBalancer lb。 Object key )函数整体逻辑是这样的:开启一个计数器count。 在while循环中遍历服务清单。获取清单之前先通过incrementAndGetModulo方法获取-个下标,这个下标是一个不断自增长的数先加1然后和服务清单总数取模之后获取到的(所以这个下标从来不会越界),拿着下标再去服务清单列表中取服务,每次循环计数器都会加1。如果连续10次都没有取到服务。则会报一个警告No available alive servers after 10 tries from load balancer: XXXX。 - RetryRule (在轮询的基础上进行重试)
看名字就知道这种负载均衡策略带有重试功能。首先RetryRule中又定义了一个subRule,它的实现类是RoundRobinRule。然后在RetryRule的choose(ILoadBalancer lb。 Object key)方法中,每次还是采用RoundRobinRule中的choose规则来选择一个服务实例, 如果选到的实例正常就返回,如果选择的服务实例为nul或者已经失效。则在失效时间deadline之前不断的进行重试(重试时获取服务的策略还是RoundRobinRule中定义的策略),如果超过了deadline还是没取到则会返回一个null。 - WeightedResponseTimeRule (权重 一 nacos的NacosRule,Nacos还扩展了一个自己的基于配置的权重扩展)
WeightedResponseTimeRule是RoundRobinRule的一个子类,在WeightedResponseTimeRule中对RoundRobinRule的功能进行了扩展,WeightedResponseTimeRule中会根据每一个实例的运行情况来给计算出该实例的一个权重。然后在挑选实例的时候则根据权重进行挑选。这样能够实现更优的实例调用。WeightedResponseTimeRule中有一个名叫DynamicServerWeightTask的定时任务,默认情况下每隔30秒会计算一次各 个服务实例的权重,权重的计算规则也很简单,如果一个服务的平均响应时间越短则权重越大,那么该服务实例被选中执行任务的概率也就越大。 - ClientConfigEnabledRoundRobinRule
ClientConfigEnabledRoundRobinRule选择策略的实现很简单,内部定义了RoundRobinRule。 choose方法还是采用了RoundRobinRule的choose方法。所以它的选择策略和RoundRobinRule的选择策略一致。 - BestAvailableRule
BestAvailableRule继承自ClientConfigEnabledRoundRobinRule。它在ClientConfigEnabledRoundRobinRule的基础上主要增加了根据loadBalancerStats中保存的服务实例的状态信息来过滤掉失效的服务实例的功能,然后顺便找出并发请求最小的服务实例来使用。然而loadBalancerStats有可能为null。如果loadBalancerStats为null。 则BestAvailableRule将采用它的父类即ClientConfigEnabledRoundRobinRule的服务选取策略(线性轮询)。 - ZoneAvoidanceRule (默认规则,复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择服务器。)
ZoneAvoidanceRule是PredicateBasedRule的一个实现类,只不过这里多一个过滤条件 ,ZoneAvoidanceRule中的过滤条件是以ZoneAvoidancePredicate为主过滤条件和以AvailabilityPredicate为次过滤条件组成的一个叫做CompositePredicate的组合过滤条件。过滤成功之后。继续采用线性轮询(RoundRobinRule)的方式从过滤结果中选择一个出来。 - AvailabilityFilteringRule (先过滤掉故障实例。再选择并发较小的实例)
过滤掉一直连接失败的被标记为circuit tripped的后端Server。并过滤掉那些高并发的后端Server或者使用一个AvailabilityPredicate来包含过滤server的逻辑, 其实就是检查status里记录的各个Server的运行状态。
3.1. 修改默认负载均衡策略
- 配置类
注意:此处有坑。不能写在@SpringbootApplication注解的@CompentScan扫描得到的地方, 否则自定义的配置类就会被所有的RibbonClients共享。不建议这么使用, 推荐yml方式。
import com.netflix.loadbalancer.IRule;
import com.netflix.loadbalancer.RandomRule;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
* ribbon随机算法负载均衡
* @Author Xxx
* @Date 2021/11/20 17:10
*/
@Configuration
public class RibbonRandomRuleConfig {
// 方法名一定要叫iRole
@Bean
public IRule iRule(){
// 返回一个IRule实现类
return new RandomRule();
}
}
启动类加上注解
// 配置多个RibbonClient,RibbonConfig类不能被@ComponentScan扫描到,否则就是全局配置的效果
@RibbonClients(value = {
//为服务定制Ribbon负载均衡策略
@RibbonClient(name = "服务名称",configuration = 负载均衡配置类.class)
})
- yml
服务名称:
ribbon:
NFLoadBalancerRuleClassName: xxx.xx.xxConfig(负载均衡配置类全路径)
4.Ribbon饥饿加载
yml配置
ribbon:
eager-load:
# 开启ribbon饥饿加载。默认为false懒汉加载,该情况下在第一次访问时才会获取服务列表
enabled: true
# 配置需要饥饿加载的服务,多个使用逗号分隔
clients: 服务名称a
5. 什么是Spring Cloud LoadBalancer
Spring Cloud LoadBalancer是Spring Cloud官方自己提供的客F端负载均衡器,用来替代Ribbon。
Spring官方提供了两种负载均衡的客户端:
RestTemplate
RestTemplate是Spring提供的用于访问Rest服务的客户端,RestTemplate提供了多种便捷访问远程Http服务的方法,能够大大提高客户端的编写效率。默认情况下,RestTemplate默认依赖jdk的HTTP连接工具。
WebClient
WebClient是从Spring WebFlux 5.0版本开始提供的一个非阻塞的基于响应式编程的进行Http请求的客户端工具。它的响应式编程的基于Reactor的。WebClient中提供了标准Http请求方式对应的get、post、 put、 delete等方法,可以用来发起相应的请求。
6. 使用LooadBalancer替换Ribbon
6.1. 第一步
排除ribbon依赖,添加loadbalancer依赖
<!--loadbalancer依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
</dependency>
<!--提供了RestTemplate支持-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!--nacos服务注册与发现移除ribbon支持-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
6.2. 第二步
修改application.yml文件
spring:
cloud:
loadbalancer:
ribbon:
enabled: false