Ribbon服务的负载均衡与调用

概述

Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端 负载均衡工具。

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。

负载均衡

LB(Load Balance)负载均衡是什么

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)。

常见的负载均衡实现:

  1. 软件有:Nginx,LVS等。
  2. 硬件有:F5等。

Ribbon的本地负载均衡与Nginx服务端负载均衡的区别

  1. Nginx是服务器负载均衡,客户端所有请求都会交给Nginx,然后有Nginx实现转发请求。即负载均衡是由服务端实现的。
  2. Ribbon是本地负载均衡,在调用微服务接口的时候,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

即在服务的消费放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者服务的提供方。

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。

总结:Ribbon其实就是一个软负载均衡的客户端的组件,它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。

架构图

注册注册注册负载均衡负载均衡负载均衡查询可用服务列表注册中心服务提供者实例1服务提供者实例2服务提供者实例3消费者/Ribbon

Ribbon在工作是分成两步

  1. 先选择EurekaServer,它优先选择在同一个区域负载较少的Server。
  2. 再根据用户指定的策略,从Server取到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。

核心组件IRule

IRule:根据特定算法从服务列表中选取一个要访问的服务。

«Interface»IRule«Interface»IClientConfigAwareAbstractLoadBalancerRuleRoundRobinRuleAvailabilityFilteringRuleBestAvailableRuleRetryRuleRandomRuleWeightedResponseTimeRule
  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再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. com.netflix.loadbalancer.BestAvailableRule:会先过滤掉由于多次访问故障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. com.netflix.loadbalancer.AvailabilityFilteringRule:先过滤掉故障实例,再选择并发较小的实例。
  7. com.netflix.loadbalancer.ZoneAvoidanceRule:默认规则,复合判断Server所在区域的性能和Server的可用性来选择服务器。

负载均衡算法

轮询算法原理

负载均衡轮询算法:rest接口第几次请求数%服务器集群总数量=实际调用服务位置下标,每次服务重新启动后rest接口从1开始。

 List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("SERVER-NAME");

假如有两台服务分别为:

List[0] instances = 127.0.0.1:8081 List[1] instances = 127.0.0.1:8082

8081+8082组合成为集群,他们共计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对应下标为1,则获得服务地址为127.0.0.1:8082;
  • 当总请求数为2时:2%2=0对应下标为0,则获得服务地址为127.0.0.1:8081;
  • 当总请求数为3时:3%2=1对应下标为1,则获得服务地址为127.0.0.1:8082;
  • 当总请求数为4时:4%2=0对应下标为0,则获得服务地址为127.0.0.1:8081;
  • 当总请求数为5时:5%2=1对应下标为1,则获得服务地址为127.0.0.1:8082;
    如此类推。。。。。。