系列七、Ribbon

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#Ribbon #cloud alibaba

于 2024-01-03 10:50:06 首次发布

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本文详细介绍了Ribbon负载均衡器的工作原理，SpringCloud中如何集成Nacos，以及如何自定义IRule策略。涉及Ribbon的使用方法，包括配置、核心组件和未来替代方案SpringCloudLoadBalancer。

一、Ribbon

1.1、概述

Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡的工具，是Netflix发布的一款开源项目，其主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法和服务调用，Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置项，例如：连接超时、重试等。简单的说，就是在配置文件中列出Load Balancer（简称LB）后面所有的机器，Ribbon会自动的帮助你基于某种规则（如简单轮询，随机连接等）去连接这些机器。我们很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

1.2、spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery默认集成了Ribbon

1.3、官网

https://github.com/Netflix/ribbon/wiki/Getting-Started

1.4、Ribbon进入维护模式怎么办

未来的替代方案：Spring Cloud LoadBalancer。

1.5、功能

1.5.1、LB

LB的全称是Load Balance，中文意思为负载均衡，简单的说就是将用户的请求平摊的分配到多个服务上，从而达到系统的HA（高可用），常见的负载均衡有软件Nginx，LVS，硬件 F5等。

1.5.2、Ribbon本地负载均衡 vs Nginx服务端负载均衡

Nginx是服务器负载均衡，客户端所有请求都会交给Nginx，然后由Nginx实现转发请求，即负载均衡是由服务端实现的。Ribbon本地负载均衡，在调用微服务接口时候，会在注册中心上获取注册信息服务列表之后缓存到JVM本地，从而在本地实现RPC远程服务调用。

1.5.3、集中式LB

即在服务的消费方和提供方之间使用独立的LB设施(可以是硬件，如F5, 也可以是软件，如nginx), 由该设施负责把访问请求通过某种策略转发至服务的提供方；

1.5.4、进程内LB

将LB逻辑集成到消费方，消费方从服务注册中心获取有哪些地址可用，然后自己再从这些地址中选择出一个合适的服务器。Ribbon就属于进程内LB，它只是一个类库，集成于消费方进程，消费方通过它来获取到服务提供方的地址；

1.6、 Ribbon工作原理

Ribbon在工作时分成两步：
第一步：从注册中心查询可用的服务列表；
第二步：根据用户指定的策略，从可用的服务列表中选择一个地址。其中Ribbon提供了多种策略：比如轮询、随机和根据响应时间加权。原理图如下：

小总结：Ribbon其实就是一个软负载均衡的客户端组件，它可以和其他所需请求的客户端结合使用，和Nacos结合只是其中的一个实例，也可以和Eureka结合；

1.7、核心组件IRule

1.7.1、概述

根据特定算法中从服务列表中选取一个要访问的服务。

1.7.2、继承结构

1.7.3、组件介绍

（1）com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule：轮询

（2）com.netflix.loadbalancer.RandomRule：随机

（3）com.netflix.loadbalancer.RetryRule：先按照RoundRobinRule的策略获取服务，如果获取服务失败则在指定时间内会进行重试，获取可用的服务

（4）com.netflix.loadbalancer.WeightedResponseTimeRule：对RoundRobinRule的扩展，响应速度越快的实例选择权重越大，越容易被选择

（5）BestAvailableRule：会先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，然后选择一个并发量最小的服务

（6）AvailabilityFilteringRule：先过滤掉故障实例，再选择并发较小的实例

（7）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

1.7.4、IRule原理

负载均衡算法：rest接口第几次请求数 % 服务器集群总数量 = 实际调用服务器位置下标，每次服务重启动后rest接口计数从1开始。
List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");
如： List [0] instances = 127.0.0.1:8002
　　　List [1] instances = 127.0.0.1:8001
8001+ 8002 组合成为集群，它们共计2台机器，集群总数为2，按照轮询算法原理：
当总请求数为1时： 1 % 2 =1 对应下标位置为1 ，则获得服务地址为127.0.0.1:8001
当总请求数位2时： 2 % 2 =0 对应下标位置为0 ，则获得服务地址为127.0.0.1:8002
当总请求数位3时： 3 % 2 =1 对应下标位置为1 ，则获得服务地址为127.0.0.1:8001
当总请求数位4时： 4 % 2 =0 对应下标位置为0 ，则获得服务地址为127.0.0.1:8002
依次类推......

1.8、如何使用

（1）导入依赖：



<dependency>

<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>

<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>

</dependency>

（2）配置Bean：

MyRandom代码：

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2024/1/3 9:00
 * @Description:
 */
public class MyRandomRule extends AbstractLoadBalancerRule {

    @Override
    public Server choose(Object key) {
        // 获取当前请求的服务实例
        ILoadBalancer loadBalancer = this.getLoadBalancer();
        List<Server> servers = loadBalancer.getReachableServers();
        int index = ThreadLocalRandom.current().nextInt(servers.size());

        return servers.get(index);
    }

    @Override
    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig iClientConfig) {

    }


}

（3）主启动类添加注解

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2024/1/3 8:39
 * @Description:
 */
@RibbonClients(value = {
        @RibbonClient(name = "stock-service-nacos",configuration = MyRibbonConfig.class)
})
@SpringBootApplication
public class OrderServiceRibbon8001MainApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderServiceRibbon8001MainApplication.class, args);
    }


}