SpringCloud入門（四）Ribbon負載均衡

努力--坚持發表於2024-10-03
SpringGCCloud負載

一、Ribbon負載均衡原理
SpringCloud底層其實是利用了一個名為Ribbon的元件，來實現負載均衡功能的。

SpringCloudRibbon的底層採用了一個攔截器，攔截了RestTemplate發出的請求，對地址做了修改。如下圖：

基本流程如下：

- 攔截我們的RestTemplate請求http://userservice/user/1
- RibbonLoadBalancerClient會從請求url中獲取服務名稱，也就是user-service
- DynamicServerListLoadBalancer根據user-service到eureka拉取服務列表
- eureka返回列表，localhost:8081、localhost:8082
- IRule利用內建負載均衡規則，從列表中選擇一個，例如localhost:8081
- RibbonLoadBalancerClient修改請求地址，用localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，發起真實請求

--原始碼跟蹤解析
1.LoadBalancerIntercepor
可以看到這裡的intercept方法，攔截了使用者的HttpRequest請求，然後做了幾件事：

`request.getURI()`：獲取請求uri，本例中就是 http://user-service/user/8
`originalUri.getHost()`：獲取uri路徑的主機名，其實就是服務id，`user-service`
`this.loadBalancer.execute()`：處理服務id，和使用者請求。

這裡的`this.loadBalancer`是`LoadBalancerClient`型別。

2.LoadBalancerClient

繼續跟入execute方法：

程式碼是這樣的：

- getLoadBalancer(serviceId)：根據服務id獲取ILoadBalancer，而ILoadBalancer會拿著服務id去eureka中獲取服務列表並儲存起來。
- getServer(loadBalancer)：利用內建的負載均衡演算法，從服務列表中選擇一個。本例中，可以看到獲取了8082埠的服務

放行後，再次訪問並跟蹤，發現獲取的是8081：果然實現了負載均衡。
3.負載均衡策略IRule

在剛才的程式碼中，可以看到獲取服務使透過一個`getServer`方法來做負載均衡:


二、Ribbon負載均衡策略

irule介面決定了負載均衡策略，irule介面實現有哪些實現，如何修改實現？


負載均衡策略

負載均衡的規則都定義在IRule介面中，而IRule有很多不同的實現類：如下圖：

不同規則的含義如下：

內建負載均衡規則類 ： 規則描述

1.RoundRobinRule ： 簡單輪詢服務列表來選擇伺服器。它是Ribbon預設的負載均衡規則。
2.AvailabilityFilteringRule ： 對以下兩種伺服器進行忽略： （1）在預設情況下，這臺伺服器如果3次連線失敗，這臺伺服器就會被設定為“短路”狀態。短路狀態將持續30秒，如果再次連線失敗，短路的持續時間就會幾何級地增加。 （2）併發數過高的伺服器。如果一個伺服器的併發連線數過高，配置了AvailabilityFilteringRule規則的客戶端也會將其忽略。併發連線數的上限，可以由客戶端的<clientName>.<clientConfigNameSpace>.ActiveConnectionsLimit屬性進行配置。
3.WeightedResponseTimeRule ： 為每一個伺服器賦予一個權重值。伺服器響應時間越長，這個伺服器的權重就越小。這個規則會隨機選擇伺服器，這個權重值會影響伺服器的選擇。
4.-- ZoneAvoidanceRule -- ： 以區域可用的伺服器為基礎進行伺服器的選擇。使用Zone對伺服器進行分類，這個Zone可以理解為一個機房、一個機架等。而後再對Zone內的多個服務做輪詢。
5.BestAvailableRule ： 忽略那些短路的伺服器，並選擇併發數較低的伺服器。
6.RandomRule ： 隨機選擇一個可用的伺服器。
7.RetryRule ： 重試機制的選擇邏輯


預設的實現就是ZoneAvoidanceRule，是一種輪詢方案

三、修改負載均衡策略
自定義負載均衡策略：

透過定義IRule實現可以修改負載均衡規則，有兩種方式：

1. 程式碼方式：在order-service中的OrderApplication類中，定義一個新的IRule：（全域性配置 ）

在order-service中的OrderApplication類中，定義一個新的IRule：

@Bean
public IRule randomRule(){
    return new RandomRule();
}

2.配置檔案方式：在order-service的application.yml檔案中，新增新的配置也可以修改規則：（針對某個微服務配置）

在order-service的application.yml檔案中，新增新的配置也可以修改規則：

userservice: # 給某個微服務配置負載均衡規則，這裡是userservice服務
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 負載均衡規則


注意：一般用預設的負載均衡規則，不做修改。

四、懶載入和飢餓載入
Ribbon預設是採用懶載入，即第一次訪問時才會去建立LoadBalanceClient，請求時間會很長。

而飢餓載入則會在專案啟動時建立，降低第一次訪問的耗時，透過下面配置開啟飢餓載入：

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

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