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四 SpringCloud——Ribbon负载均衡Ribbon自定义

时间:2019-08-12 09:56:05

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四 SpringCloud——Ribbon负载均衡Ribbon自定义

1 Ribbon简介

1)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,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。

官网资料/Netflix/ribbon/wiki/Getting-Started

2)能干嘛

LB,即负载均衡(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,从而达到系统的高可用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。

LB负载均衡分2种

(1)集中式LB(偏硬件)

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;

(2)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。

2 Ribbon Demo

承接/mdeditor/96270479#

一、Ribbon配置初步

1)修改microservicecloud-consumer-80工程

a)修改pom.xml文件,添加如下依赖

<!-- 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>

b)修改application.yml 追加eureka的服务注册地址

server.port=80eureka.client.register-with-eureka=falseeureka.client.service-url.defaultZone: :7001/eureka/,:7002/eureka/,:7003/eureka/

c)对ConfigBean进行新注解@LoadBalanced 获得Rest时加入Ribbon的配置

@Configurationpublic class ConsumerConfig {@Bean@LoadBalancedpublic RestTemplate getRestTemplate(){return new RestTemplate();}}

d)主启动类DeptConsumer80添加@EnableEurekaClient

@SpringBootApplication@EnableEurekaClientpublic class DeptConsumer80 {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DeptConsumer80.class, args);}}

e)修改DeptConsumerController客户端访问类

通过微服务的服务名访问微服务

private static final String REST_URL_PREFIX = “http://MICROSERVICECLOUD-DEPT”;

@RestControllerpublic class DeptController_Consumer{//private static final String REST_URL_PREFIX = "http://localhost:8001";private static final String REST_URL_PREFIX = "http://MICROSERVICECLOUD-DEPT";@Autowiredprivate RestTemplate restTemplate;@RequestMapping(value="/consumer/dept/add")public boolean add(Dept dept){return restTemplate.postForObject(REST_URL_PREFIX+"/dept/add", dept, Boolean.class);}@RequestMapping(value="/consumer/dept/get/{id}")public Dept get(@PathVariable("id") Long id){return restTemplate.getForObject(REST_URL_PREFIX+"/dept/get/"+id, Dept.class);}@SuppressWarnings("unchecked")@RequestMapping(value="/consumer/dept/list")public List<Dept> list(){return restTemplate.getForObject(REST_URL_PREFIX+"/dept/list", List.class);} }

f)先启动3个eureka集群后,再启动microservicecloud-provider-dept-8001并注册进eureka

g)启动microservicecloud-consumer-80

h ) 测试

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

http://localhost/consumer/dept/list

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

i )总结

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

二、Ribbon负载均衡

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。

1)参考microservicecloud-provider-8001,新建两份maven module,分别命名为microservicecloud-provider-8002,microservicecloud-provider-8003,并参考修改pom.xml文件,拷贝代码及配置

2)参考8001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;DROP DATABASE IF EXISTS cloudDB03;CREATE DATABASE cloudDB03 CHARACTER SET UTF8;USE cloudDB03;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;

3)参考8001新建配置文件,修改8002/8003各自YML

修改server.port(端口)、spring.datasource.url(数据库链接)、

eureka.instance.instance-id(实例ID)

对外暴露的统一的服务实例名要一致

server.port=8002#mybatis配置文件所在路径mybatis.config-location=classpath:mybatis/mybatis.cfg.xml# 所有Entity别名类所在包mybatis.type-aliases-package=com.tang.springcloud.entity# mapper映射文件mybatis.mapper-locations=classpath:mybatis/mapper/**/*.xmlspring.application.name=microservicecloud-dept# 当前数据源操作类型spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource# mysql驱动包spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver# 数据库名称spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/cloudDB02spring.datasource.username=rootspring.datasource.password=123456# 数据库连接池的最小维持连接数spring.datasource.dbcp2.min-idle=5 # 初始化连接数spring.datasource.dbcp2.initial-size=5 # 最大连接数spring.datasource.dbcp2.max-total=5# 等待连接获取的最大超时时间spring.datasource.dbcp2.max-wait-millis=200#客户端注册进eureka服务列表内eureka.client.service-url.defaultZone=:7001/eureka/,:7002/eureka/,:7003/eureka/eureka.instance.instance-id=microservicecloud-dept8002#访问路径可以显示IP地址eureka.instance.prefer-ip-address=trueinfo.app.name=tang-pany.name=info.build.artifactId=$project.artifactId$info.build.version=$project.version$server.port=8003#mybatis配置文件所在路径mybatis.config-location=classpath:mybatis/mybatis.cfg.xml# 所有Entity别名类所在包mybatis.type-aliases-package=com.tang.springcloud.entity# mapper映射文件mybatis.mapper-locations=classpath:mybatis/mapper/**/*.xmlspring.application.name=microservicecloud-dept# 当前数据源操作类型spring.datasource.type=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource# mysql驱动包spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver# 数据库名称spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/cloudDB03spring.datasource.username=rootspring.datasource.password=123456# 数据库连接池的最小维持连接数spring.datasource.dbcp2.min-idle=5 # 初始化连接数spring.datasource.dbcp2.initial-size=5 # 最大连接数spring.datasource.dbcp2.max-total=5# 等待连接获取的最大超时时间spring.datasource.dbcp2.max-wait-millis=200#客户端注册进eureka服务列表内eureka.client.service-url.defaultZone=:7001/eureka/,:7002/eureka/,:7003/eureka/eureka.instance.instance-id=microservicecloud-dept8003#访问路径可以显示IP地址eureka.instance.prefer-ip-address=trueinfo.app.name=tang-pany.name=info.build.artifactId=$project.artifactId$info.build.version=$project.version$

4)启动3个eureka集群配置区

5)启动3个Dept微服务启动并各自测试通过

http://localhost:8001/dept/list

http://localhost:8002/dept/list

http://localhost:8003/dept/list

6)启动microservicecloud-consumer-80

7)客户端通过Ribbo完成负载均衡并访问上一步的Dept微服务

http://localhost/consumer/dept/list

注意观察看到返回的数据库名字,各不相同,负载均衡实现

发送3次请求,轮询访问不同服务

8)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。

3 Ribbon组件 IRule:根据指定的负载均衡策略从服务列表中选取一个服务进行访问

修改负载均衡策略

消费者端配置类中注入负载均衡策略对象

修改microservicecloud-consumer-80 中的ConsumerConfig

@Configurationpublic class ConsumerConfig {@Bean@LoadBalancedpublic RestTemplate getRestTemplate(){return new RestTemplate();}@Beanpublic IRule getIRule(){return new RandomRule();}}

4 Ribbon自定义

修改microservicecloud-consumer-80主程序

1)添加如下注解

@RibbonClient(name=“MICROSERVICECLOUD-DEPT”,configuration = MyselfRule.class)

configuration = MyselfRule.class:具体的负载均衡策略实现

name=“MICROSERVICECLOUD-DEPT”:对服务名为MICROSERVICECLOUD-DEPT的服务使用负载均衡策略

@RibbonClient(name="MICROSERVICECLOUD-DEPT",configuration = MyselfRule.class)@SpringBootApplication@EnableEurekaClientpublic class DeptConsumer80 {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DeptConsumer80.class, args);}}

2)编写负载均衡策略类MyselfRule

MyselfRule不能放到@SpringBootApplication所在的包及其子包里面(因为@SpringBootApplication注解包括@ComponentScan注解)

因此新建一个包com.tang.loadbalance

@Configurationpublic class MyselfRule {@Beanpublic IRule getIRule(){return new RoundRobinRule();}}

3)启动测试

多次访问查看是否轮询访问

4)自定义自己的策略

负载策略继承关系图

自定义的策略需求:依旧轮询,但是每个服务调用5次之后再轮询

1·)参考gitbub源码RandomRule进行仿写RandomRule_Tang

/Netflix/ribbon/blob/master/ribbon-loadbalancer/src/main/java/com/netflix/loadbalancer/RandomRule.java

public class RandomRule_Tang extends AbstractLoadBalancerRule implements IClientConfigAware{/*** Randomly choose from all living servers*/private int total;private int currentIndex;public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {if (lb == null) {return null;}Server server = null;while (server == null) {if (Thread.interrupted()) {return null;}List<Server> upList = lb.getReachableServers();List<Server> allList = lb.getAllServers();int serverCount = allList.size();if (serverCount == 0) {/** No servers. End regardless of pass, because subsequent passes* only get more restrictive.*/return null;}//int index = chooseRandomInt(serverCount);//server = upList.get(index);if(total<5){server=upList.get(currentIndex);total++;}else{total=0;currentIndex++;if(currentIndex>=upList.size()){currentIndex=0;}}if (server == null) {/** The only time this should happen is if the server list were* somehow trimmed. This is a transient condition. Retry after* yielding.*/Thread.yield();continue;}if (server.isAlive()) {return (server);}// Shouldn't actually happen.. but must be transient or a bug.server = null;Thread.yield();}return server;}protected int chooseRandomInt(int serverCount) {return ThreadLocalRandom.current().nextInt(serverCount);}@Overridepublic Server choose(Object key) {return choose(getLoadBalancer(), key);}@Overridepublic void initWithNiwsConfig(IClientConfig iClientConfig) {}}

2)修改MyselfRule 中策略为自定义的RandomRule_Tang

@Configurationpublic class MyselfRule {@Beanpublic IRule getIRule(){return new RandomRule_Tang();}}

3)启动microservicecloud-consumer-80

4)测试

http://localhost/consumer/dept/list

注意观察看到返回的数据库名字,各不相同,负载均衡实现

发送多次请求,轮询访问不同服务

5)microservicecloud-consumer-80 moudle结构

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