Spring Cloud Ribbon 负载均衡服务调用

SpringCloudRibbon是NetflixRibbon的实现,作为客户端负载均衡器,提供连接超时、重试等配置。不同于Nginx服务端负载均衡,Ribbon在客户端进行负载均衡,从服务注册中心获取服务列表并在本地进行选择。Ribbon支持多种负载均衡策略,如轮询、随机等,并可以通过自定义IRule实现特定算法。在SpringCloud中,通过@RibbonClient注解可以在启动时加载自定义配置,改变默认负载行为。

概述

是什么

Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡的工具。 
简单的说,Ribbon是Netflix发布的开源项目,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。

能干什么

LB(负载均衡)

LB负载均衡(Load Balance)是什么
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。
 
Ribbon本地负载均衡客户端 VS Nginx服务端负载均衡区别
 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远程服务调用技术。

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;


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知有哪些地址可用,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。
 

Ribbon负载均衡演示

架构说明

Ribbon在工作时分成两步
第一步先选择 EurekaServer ,它优先选择在同一个区域内负载较少的server.
第二步再根据用户指定的策略,在从server取到的服务注册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。
总结:Ribbon其实就是一个软负载均衡的客户端组件,
他可以和其他所需请求的客户端结合使用,和eureka结合只是其中的一个实例。

猜测spring-cloud-starter-netflix-eureka-client自带了spring-cloud-starter-ribbon引用,
证明如下: 可以看到spring-cloud-starter-netflix-eureka-client 确实引入了Ribbon

 所以可以不必再引入Ribbon的依赖了。

Ribbon核心组件IRule

IRule:根据特定算法中从服务列表中选取一个要访问的服务(出厂自带默认轮询)

 如何替换

修改consumer模块,需要注意配置细节

官方文档明确给出了警告:
这个自定义配置类不能放在@ComponentScan所扫描的当前包下以及子包下,
否则我们自定义的这个配置类就会被所有的Ribbon客户端所共享,达不到特殊化定制的目的了。

 所以我们需要新建package并创建一个规则类

/**
 * <p>
 * 自定义配置负载均衡规则类
 * </P>
 *
 * @author Kk
 * @since 2022/4/8 16:45
 */
@Configuration
public class MySelfRule {

    @Bean
    public IRule myRule() {
        return new RandomRule(); //定义为随机
    }
}

 主启动类添加@RibbonClient

在启动该微服务的时候就能去加载我们的自定义Ribbon配置类,从而使配置生效

 测试不难发现,原本默认的轮询负载均衡变成了随机的选择服务器。

 Ribbon负载均衡算法

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
如此类推......

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