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负载均衡之Ribbon实现

· 阅读需 6 分钟
季冠臣
季冠臣
后端研发工程师

背景：Ribbon是一个用于客户端负载均衡的开源项目，它基于Netflix Hystrix库，用于提供客户端侧负载均衡算法。它可以在微服务架构中帮助您控制客户端对服务器的访问，以实现负载均衡、断路器和智能路由。Ribbon提供了一组API，可以在您的应用程序代码中集成负载均衡功能，从而提高系统的可用性和稳定性。

这个是开源地址：https://github.com/Netflix/ribbon

在接受这个厉害的组件前先 讲讲什么负载均衡和常见的解决方案

  • 什么是负载均衡（Load Balance）

    分布式系统中一个非常重要的概念，当访问的服务具有多个实例时，需要根据某种“均衡”的策略决定请求发往哪个节点，这就是所谓的负载均衡，
    原理是将数据流量分摊到多个服务器执行，减轻每台服务器的压力，从而提高了数据的吞吐量

  • 软硬件角度负载均衡的种类

    • 通过硬件来进行解决，常见的硬件有NetScaler、F5、Radware和Array等商用的负载均衡器，但比较昂贵的
    • 通过软件来进行解决，常见的软件有LVS、Nginx等,它们是基于Linux系统并且开源的负载均衡策略

  • 从端的角度负载均衡有两种

    • 服务端负载均衡
    • 客户端负载均衡

    image-20200908114732828

  • 常见的负载均衡策略（看组件的支持情况）

    • 节点轮询
      • 简介：每个请求按顺序分配到不同的后端服务器
    • weight 权重配置
      • 简介：weight和访问比率成正比，数字越大，分配得到的流量越高
    • 固定分发
      • 简介：根据请求按访问ip的hash结果分配，这样每个用户就可以固定访问一个后端服务器
    • 随机选择、最短响应时间等等

AlibabaCloud集成Ribbon实现负载均衡​

我们来看看它在哪个包下？这个是Nacos整合ribbon的包

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  • 什么是Ribbon

    Ribbon是一个客户端负载均衡工具，通过Spring Cloud封装，可以轻松和AlibabaCloud整合

  • 订单服务增加@LoadBalanced 注解

@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate() {
  return new RestTemplate();
}

接着我的上一篇文章，https://blog.jiguanchen.space/blog/product-nacos

  • 调用实战
Video v = restTemplate.getForObject("http://jachen-video-service"
                + "/api/v1/video/getById/" + id, Video.class);

 // 注意:方便看到负载均衡效果，在video类增加这个字段，记录当前机器ip+端口

它的实操非常简单，那它底层的源码是怎么走的呢？我们断点看一下。

Ribbon负载均衡源码走读​

  • 分析思路
    • 通过直接找入口

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  • 分析@LoadBalanced
    • 1）首先从注册中心获取provider的列表
    • 2）通过一定的策略选择其中一个节点
    • 3）再返回给restTemplate调用

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最后返回调用的服务

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Ribbon支持的负载均衡策略​

策略类命名描述
RandomRule随机策略随机选择server
RoundRobinRule轮询策略按照顺序选择server（默认）
RetryRule重试策略当选择server不成功，短期内尝试选择一个可用的server
AvailabilityFilteringRule可用过滤策略过滤掉一直失败并被标记为circuit tripped的server，过滤掉那些高并发链接的server（active connections超过配置的阈值）
WeightedResponseTimeRule响应时间加权重策略根据server的响应时间分配权重，以响应时间作为权重，响应时间越短的服务器被选中的概率越大，综合了各种因素，比如：网络，磁盘，io等，都直接影响响应时间
ZoneAvoidanceRule区域权重策略综合判断server所在区域的性能，和server的可用性，轮询选择server

怎么配置呢？

订单服务增加配置
jachen-video-service:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule
  • 策略选择： 1、如果每个机器配置一样，则建议不修改策略 (推荐) 2、如果部分机器配置强，则可以改为 WeightedResponseTimeRule

上面就是ribbon的底层实现，它还是美中不足的。存在的问题：不规范，风格不统一，维护性比较差

那么为什么存在这些问题呢？

我们来看上面的代码

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每次我们都要去在代码里这样拼路径，如果我的方法特别多呢？很显然这种方法是不可取的，所以也就引出了Feign组件

什么是Feign

SpringCloud提供的伪http客户端(本质还是用http)，封装了Http调用流程，更适合面向接口化
让用Java接口注解的方式调用Http请求.

不用像Ribbon中通过封装HTTP请求报文的方式调用 Feign默认集成了Ribbon

官方文档：https://spring.io/projects/spring-cloud-openfeign

  • Nacos支持Feign,可以直接集成实现负载均衡的效果 可以使用springboot等注解

改造微服务 集成Open-Feign​

  • Feign让方法调用更加解耦

  • 使用feign步骤讲解

    • 加入依赖(order客户端)

              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                  <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
              </dependency>

    • 配置注解(order客户端)

    //启动类增加
    @EnableFeignClients
    • 增加一个远程调用接口(可以在order模块里面也可以单独拿出去自己一个模块)
    //订单服务增加接口，服务名称记得和nacos保持一样
    @FeignClient(name="jachen-video-service")
    • 编写代码
    @GetMapping(value = "/api/v1/video/find_by_id")
    Video findById(@PathVariable int videoId);

    // 一定注意上面错误的 一定要注意路径一定完整 
    // @RequestParam里面都要指定
    // 如果参数要用restful风格接收 用@PathVariable
    // 路径的参数如果和方法里参数不一样 一定要加("id")参数
    @GetMapping("/api/v1/video/getById/{id}")
    Video getById(@RequestParam("id") Integer id);
    • 注入videoservice（在order客户端controller层加入）就像在本地使用一样简单
        @Autowired
        private VideoService videoService;
        
        ...
        
        Video v = videoService.getById(id);
        
        ...

    Ribbon和feign两个的区别和选择

    选择feign
    默认集成了ribbon
    写起来更加思路清晰和方便
    采用注解方式进行配置，配置熔断等方式方便
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