Ribbon负载均衡原理

肉眼品世界

共 2564字,需浏览 6分钟

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2022-08-03 09:58

作者:让你变好的过程从来都不会很舒服
链接:https://www.jianshu.com/p/a1d6b5251b67

代码参考:

Gitee:https://gitee.com/xn2001/cloudcode/tree/master/04-cloud-ribbon

GitHub:https://github.com/lexinhu/cloudcode/tree/master/04-cloud-ribbon

我们添加了 @LoadBalanced 注解,即可实现负载均衡功能,这是什么原理呢?
SpringCloud 底层提供了一个名为 Ribbon 的组件,来实现负载均衡功能。

源码跟踪

为什么我们只输入了 service 名称就可以访问了呢?为什么不需要获取ip和端口,这显然有人帮我们根据 service 名称,获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor,这个类会在对 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实的服务地址信息,替换服务 id。
我们进行源码跟踪:

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,即 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.loadBalancerLoadBalancerClient 类型

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。
getServer(loadBalancer):利用内置的负载均衡算法,从服务列表中选择一个。在图中可以看到获取了8082端口的服务
可以看到获取服务时,通过一个 getServer() 方法来做负载均衡:
继续跟踪源码 chooseServer() 方法,发现这么一段代码:

我们看看这个rule 是谁:

这里的 rule 默认值是一个 RoundRobinRule ,看类的介绍:

负载均衡默认使用了轮训算法,当然我们也可以自定义。

流程总结

SpringCloud Ribbon 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。

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


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

默认的实现就是 ZoneAvoidanceRule,是一种轮询方案。

自定义策略

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(全局生效):

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(只对某个服务生效):

userservice: # 给需要调用的微服务配置负载均衡规则,orderservice服务去调用userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassNamecom.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则 

注意:一般用默认的负载均衡规则,不做修改。

饥饿加载

当我们启动 orderservice,第一次访问时,时间消耗会大很多,这是因为 Ribbon 懒加载的机制。

Ribbon 默认是采用懒加载,即第一次访问时才会去创建 LoadBalanceClient,拉取集群地址,所以请求时间会很长。

而饥饿加载则会在项目启动时创建 LoadBalanceClient,降低第一次访问的耗时,通过下面配置开启饥饿加载:

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true
    clients: userservice # 项目启动时直接去拉取userservice的集群,多个用","隔开


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