Ribbon基础知识以及相关配置

Ribbon

一、Ribbon概述

1、什么是Ribbon

Ribbon 是 Netflix 发布的一个负载均衡器，有助于控制HTTP和TCP客户端行为在 SpringCloud 中，Nacos一般配合Ribbon进行使用，Ribbon提供了客户端负载均衡的功能，Ribbon利用从Nacos中读取到的服务信息，在调用服务节点提供的服务时，会合理的进行负载。

在SpringCloud中可以将注册中心和Ribbon配合使用，Ribbon自动的从注册中心中获取服务提供者的列表信息，并基于内置的负载均衡算法，请求服务

2、Ribbon 的主要作用

（1）服务调用

基于Ribbon实现服务调用， 是通过拉取到的所有服务列表组成（服务名-请求路径的）映射关系。借助RestTemplate 最终进行调用

（2）负载均衡

当有多个服务提供者时，Ribbon 可以根据负载均衡的算法自动的选择需要调用的服务地址

二、服务调用 Ribbon

1、负载均衡描述

（1）什么是负载均衡

在搭建网站时，如果单节点的 web服务性能和可靠性都无法达到要求；或者是在使用外网服务时，经常担心被人攻破，一不小心就会有打开外网端口的情况，通常这个时候加入负载均衡就能有效解决服务问题。
负载均衡是一种基础的网络服务，其原理是通过运行在前面的负载均衡服务，按照指定的负载均衡算法，将流量分配到后端服务集群上，从而为系统提供并行扩展的能力。
负载均衡的应用场景包括流量包、转发规则以及后端服务，由于该服务有内外网个例、健康检查等功能，能够有效提供系统的安全性和可用性。

（2）客户端负载均衡与服务端负载均衡

服务端负载均衡
先发送请求到负载均衡服务器或者软件，然后通过负载均衡算法，在多个服务器之间选择一个进行访问；即在服务器端再进行负载均衡算法分配

客户端负载均衡
客户端会有一个服务器地址列表，在发送请求前通过负载均衡算法选择一个服务器，然后进行访问，这是客户端负载均衡；即在客户端就进行负载均衡算法分配

2、基于Ribbon实现负载均衡

（1）搭建多服务实例

通过idea再启动一个 shop-product 微服务，设置其端口为8082

分别启动两次服务器验证效果，并查看两个控制台发现已轮询的方式调用了商品服务

（2）负载均衡策略

Ribbon内置了多种负载均衡策略，内部负责复杂均衡的顶级接口为 com.netflix.loadbalancer.IRule ，实现方式如下

• com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule ：以轮询的方式进行负载均衡
• com.netflix.loadbalancer.RandomRule ：随机策略
• com.netflix.loadbalancer.RetryRule ：重试策略
• com.netflix.loadbalancer.WeightedResponseTimeRule ：权重策略。会计算每个服务的权重，越高的被调用的可能性越大
• com.netflix.loadbalancer.BestAvailableRule ：最佳策略。遍历所有的服务实例，过滤掉故障实例，并返回请求数最小的实例返回
• com.netflix.loadbalancer.AvailabilityFilteringRule ：可用过滤策略。过滤掉故障和请 求数超过阈值的服务实例，再从剩下的实力中轮询调用
• **ZoneAvoidanceRule：**以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询

（3）自定义负载均衡策略

• 方式1

定义一个新的IRule：(全局设置)

@Bean
public IRule randomRule(){
    return new RandomRule();
}

• 方式2

在yml配置文件中配置：（局部设置）

#需要调用的微服务名称
service-product:
	ribbon:
		NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule

三、Ribbon中负载均衡的源码解析

1、Ribbon中的关键组件

• ServerList：可以响应客户端的特定服务的服务器列表。

• ServerListFilter：可以动态获得的具有所需特征的候选服务器列表的过滤器。

• ServerListUpdater：用于执行动态服务器列表更新。

• Rule：负载均衡策略，用于确定从服务器列表返回哪个服务器。

• Ping：客户端用于快速检查服务器当时是否处于活动状态。

• LoadBalancer：负载均衡器，负责负载均衡调度的管理

2、自动装配

根据SpringBoot中的自动装配规则可以在 spring-cloud-netflix-ribbon-2.1.0.RELEASE.jar 中可以找到 spring.factories

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\org.springframew ork.cloud.netflix.ribbon.RibbonAutoConfiguration

3、原理流程

源码跟踪:

（1）LoadBalancerInterceptor

可以看到这里的intercept方法，拦截了用户的HttpRequest请求，然后做了几件事：

• request.getURI()：获取请求uri
• originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，service-product
• this.loadBalancer.execute()：处理服务id，和用户请求。

这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型

（2）LoadBalancerClient

继续跟入execute方法：

• getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去nacos中获取服务列表并保存起来

• getServer(loadBalancer)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个

基本流程如下：

• 拦截我们的RestTemplate请求http://service-product/product/1
• RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是service-product
• DynamicServerListLoadBalancer根据service-product到nacos拉取服务列表
• nacos返回列表，localhost:8081、localhost:8082
• IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081
• RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用localhost:8081替代service-product，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求