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Ribbon负载均衡原理及策略详解

一、Ribbon负载均衡原理

SpringCloud底层实际上利用了一个名为Ribbon的组件来实现负载均衡功能。

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。如下图:

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user-service

– DynamicServerListLoadBalancer根据user-service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

–源码跟踪解析

1.LoadBalancerIntercepor

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://user-service/user/8

`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。

这里的`this.loadBalancer`是`LoadBalancerClient`类型。

2.LoadBalancerClient

继续跟入execute方法:

代码是这样的:

– 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。本例中,可以看到获取了8082端口的服务

放行后,再次访问并跟踪,发现获取的是8081:果然实现了负载均衡。

3.负载均衡策略IRule

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


二、Ribbon负载均衡策略

irule接口决定了负载均衡策略,irule接口实现有哪些实现,如何修改实现?

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:如下图:

内置负载均衡规则类 : 规则描述

1.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。

2.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。

3.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。

4.– 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。

5.BestAvailableRule : 忽略那些短路的服务器,并选择并发数较低的服务器。

6.RandomRule : 随机选择一个可用的服务器。

7.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

三、修改负载均衡策略

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:(全局配置 )

在order-service中的OrderApplication类中,定义一个新的IRule:

2.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:(针对某个微服务配置)

在order-service的application.yml文件中,添加新的配置也可以修改规则:


注意:一般用默认的负载均衡规则,不做修改。

四、懒加载和饥饿加载

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:

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