SpringCloud（四）Ribbon负载均衡《1》（Ribbon配置及负载均衡）

最新推荐文章于 2024-04-25 16:54:23 发布

一棵树～

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分类专栏：【微服务-SpringCloud】文章标签： SpringCloud Ribbon

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/MyronCham/article/details/84312577

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本文深入探讨了Spring Cloud Ribbon的工作原理及其在微服务架构中的应用。Ribbon作为客户端负载均衡工具，不仅支持多种负载策略，还能与其他组件如Eureka协同工作，实现服务实例的智能选择与调用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、Ribbon概述

1.1、Ribbon是什么？

1.2、负载均衡（LoadBalancer）

1.2.1、集中式负载均衡：

1.2.3、进程内LB：

1.3、Ribbon主要组件

1.3.1、ServerList:定义获取服务器列表

1.3.2、ServerListFilter:对ServerList服务器列表进行二次过滤

1.3.3、ServerListUpdater: 定义服务更新策略

1.3.4、IPING: 检查服务列表是否存活

1.4、官方资料

2、Ribbon配置初步

2.1、修改microservice-consumer-dept-80工程

2.1.1、修改pom.xml文件

2.1.2、修改application.yml ，追加eureka的服务注册地址

2.1.3、对ConfigBean进行新注解@LoadBalanced，获得Rest时加入Ribbon的配置

2.1.4、主启动类DeptConsumer80_App添加@EnableEurekaClient

2.1.5、修改DeptController_Consumer客户端访问类

2.1.6、测试

3、Ribbon负载均衡

3.1、架构说明

3.2、参考microservice-provider-dept-8001，新建两份，分别命名为8002，8003 3.3、新建8002/8003数据库，各自微服务分别连各自的数据库

3.4、修改8002/8003各自YML

3.5、测试

3.6、总结

1、Ribbon概述

1.1、Ribbon是什么？

1）官网解释：

FROM https://github.com/Netflix/ribbon

Ribbon is a client side IPC(Inter Process Communication) library that is battle-tested in cloud. It provides the following features

Load balancing
Fault tolerance
Multiple protocol (HTTP, TCP, UDP) support in an asynchronous and reactive model
Caching and batching

Ribbon 是一个进程间通信的客户端库，并且已经在云环境下经过大量的生产测试。它提供了以下功能：

负载均衡
容错机制
支持 HTTP、TCP、UDP 等多种协议，并支持异步和响应式的调用方式
缓存与批处理

2）Ribbon概述：

Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡的工具。（实现客户端的负载均衡，完成服务实例的选择与调用。）

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，将Netflix的中间层服务连接在一起。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。我们也很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

3）Spring Cloud中Ribbon简单工作流程:

Ribbon客户端启动时，从注册中心获取服务实例列表并初始化
对获取的服务实例列表根据指定的算法进行过滤
定时更新服务实例列表的状态
Ribbon客户端要访问http://authority/api/xxx
根据算法从服务实例列表中选择一个服务实例
使用服务实例真实的IP和端口并替换authority部分
向真正的服务发送请求，并完成请求

1.2、负载均衡（LoadBalancer）

负载均衡(Load Balance)，在微服务或分布式集群中经常用的一种应用。
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。
常见的负载均衡有软件Nginx，LVS，硬件 F5等。
相应的在中间件，例如：dubbo和SpringCloud中均给我们提供了负载均衡，SpringCloud的负载均衡算法可以自定义。

1.2.1、集中式负载均衡：

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；

1.2.3、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。

1.3、Ribbon主要组件

ServerList:定义获取服务器列表
ServerListFilter:对ServerList服务器列表进行二次过滤
ServerListUpdater: 定义服务更新策略
IPing: 检查服务列表是否存活
IRule :根据算法中从服务列表中选取一个要访问的服务
ILoadBalancer:软件负载平衡器入口，整合以上所有的组件实现负载功能

Ribbon组件之间的关系简单整理如下：

    ServerList和ServerListFilter生成客户端可以访问的服务列表
    ServerListUpdater和IPing：根据服务的状态更新服务列表
    IRule：服务的选择策略
    ILoadBalancer：将以上组件组合到这个类中一起工作

1.3.1、ServerList:定义获取服务器列表

实现类和重要实现类说明：

ConfigurationBasedServerList:从配置文件中获取所有服务列表
配置：

client.ribbon.listOfServers=www.microsoft.com:80,www.yahoo.com:80,www.google.com:80

DiscoveryEnabledNIWSServerList:从注册中心获取服务列表(默认配置)
配置：根据Eureka服务实例名称，从Eureka Client中获取服务列表

myClient.ribbon.NIWSServerListClassName=com.netflix.niws.loadbalancer.DiscoveryEnabledNIWSServerList 
# the server must register itself with Eureka server with VipAddress "myservice" 
myClient.ribbon.DeploymentContextBasedVipAddresses=myservice

1.3.2、ServerListFilter:对ServerList服务器列表进行二次过滤

myclient.ribbon.EnableZoneAffinity=true

ServerListSubsetFilter: 在第一个类的基础上，只返回所有服务的子集
此过滤器确保客户端仅看到由ServerList实现返回的整个服务器的固定子集。它还可以定期用新服务器替代可用性差的子集中的服务器。如果服务器场很大，这很有用。在成百上千的情况下，使用它们中的每一个，并保持http客户端连接池中的连接是不必要的。它还可以通过比较总的网络故障和并发连接来驱逐相对不健康的服务器

要启用此过滤器，配置如下:

myClient.ribbon.NIWSServerListClassName=com.netflix.niws.loadbalancer.DiscoveryEnabledNIWSServerList 
# 指定要负载均衡服务实例的服务应用名称 myClient.ribbon.DeploymentContextBasedVipAddresses=myservice myClient.ribbon.NIWSServerListFilterClassName=com.netflix.loadbalancer.ServerListSubsetFilter 
# 指定返回服务器子集的数量,默认20 
myClient.ribbon.ServerListSubsetFilter.size=5

ZonePreferenceServerListFilter:在ZoneAffinityServerListFilter的基础上，再增根据消费者配置预设的区域Zone来进行过滤(默认配置)

1.3.3、ServerListUpdater: 定义服务更新策略

定义：定时更新服务列表
实现类和重要类说明：

PollingServerListUpdater：定时更新(默认配置)

EurekaNotificationServerListUpdater：监听Eureka的事件更新服务列表
由Eureka的事件监听来驱动服务列表的更新操作

1.3.4、IPING: 检查服务列表是否存活

在后台运行的一个程序，用于检查服务列表是否都活

DummyPing: 简单实现，全部返回true
NoOpPing：什么都不做
PingConstant：通过配置参数设置指定服务器存活状态
NIWSDiscoveryPing: 如果服务实例在本地的Eureka缓存中存在，则返回true（默认配置）。ribbon-eureka包中提供的类，结合eureka使用时，如果Discovery Client在线，则认为心跳检测通过
PingUrl： ribbon-httpclient包中提供的类，采用此方式，会使用httpclient调用服务的一个url，如果调用成功则认为本次心跳检测通过，即服务存活可用。

IRule和ILoadBalancer会在Ribbon负载均衡《2》中详细介绍。。。。。

参考：https://blog.youkuaiyun.com/hry2015/article/details/82693456

1.4、官方资料

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

2、Ribbon配置初步

2.1、修改microservice-consumer-dept-80工程

2.1.1、修改pom.xml文件

添加Ribbon相关依赖，spring-cloud-starter-ribbon、spring-cloud-starter-config、spring-cloud-starter-eureka。

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <parent>
    <groupId>com.myron</groupId>
    <artifactId>microservice-parent</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  </parent>
  <artifactId>microservice-consumer-dept-80</artifactId>
  <description>部门微服务消费者</description>

  <dependencies>
	<dependency><!-- 自己定义的api -->
		<groupId>com.myron</groupId>
		<artifactId>microservice-api</artifactId>
		<version>${project.version}</version>
	</dependency>
	<!-- actuator监控信息完善 -->
	<dependency>
         <groupId>org.springframework.boot</groupId>
         <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    </dependency>
	<!-- Ribbon相关 -->
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
		<artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
	</dependency>
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
		<artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
	</dependency>
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
		<artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
	</dependency>
	<!-- SpringBoot 起步依赖 -->
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
	</dependency>
	<!-- 修改后立即生效，热部署 -->
	<dependency>
		<groupId>org.springframework</groupId>
		<artifactId>springloaded</artifactId>
	</dependency>
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
	</dependency>
  </dependencies>
  
  
</project>

2.1.2、修改application.yml ，追加eureka的服务注册地址

2.1.3、对ConfigBean进行新注解@LoadBalanced，获得Rest时加入Ribbon的配置

2.1.4、主启动类DeptConsumer80_App添加@EnableEurekaClient

2.1.5、修改DeptController_Consumer客户端访问类

完成真正的通过服务名字从Eureka上找到并访问。

2.1.6、测试

先启动3个eureka集群后，再启动microservice-provider-dept-8001并注册进eureka。

启动microservice-consumer-dept-80。

http://localhost/consumer/dept/get/1

http://localhost/consumer/dept/list

http://localhost/consumer/dept/add?dname=大数据部

Ribbon和Eureka整合后Consumer可以直接调用服务而不用再关心地址和端口号。

3、Ribbon负载均衡

3.1、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。

3.2、参考microservice-provider-dept-8001，新建两份，分别命名为8002，8003

3.3、新建8002/8003数据库，各自微服务分别连各自的数据库

DROP DATABASE IF EXISTS cloudDB02;
CREATE DATABASE cloudDB02 CHARACTER SET UTF8;
USE cloudDB02;
CREATE TABLE dept
(
  deptno BIGINT NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  dname VARCHAR(60),
  db_source   VARCHAR(60)
);
 
INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('开发部',DATABASE());
INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('人事部',DATABASE());
INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('财务部',DATABASE());
INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('市场部',DATABASE());
INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('运维部',DATABASE());
 
SELECT * FROM dept;

8003数据库同上：

DROP DATABASE IF EXISTS cloudDB03;
CREATE DATABASE cloudDB03 CHARACTER SET UTF8;
USE cloudDB03;

。。。。。。