微服务技术栈-Ribbon负载均衡和Nacos注册中心

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前言

在上面那个文章中介绍了微服务架构的概念以及eureka注册中心的概念，在本节中我们将继续介绍微服务技术栈的其他两个组件Ribbon和Nacos。

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一、Ribbon负载均衡

1.LoadBalancerInterceptor（负载均衡拦截器）

在上篇文章中讲到，Spring会自动帮助我们从eureka-server端，根据userservice这个服务名称，获取实例列表，而后完成负载均衡。

那么这个负载均衡底层是由谁帮助我们完成的呢?为什么发出的请求明明是http://userservice/user/1，怎么变成了http://localhost:8081/user/1的呢？

解答：SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件，来实现负载均衡功能的。

接下来我们在源码中追踪一下负载均衡功能的具体实现。

底层源码：

• request.getURI()：获取请求uri，本例中就是 http://user-service/user/8
• originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，user-service
• this.loadBalancer.execute()：处理服务id，和用户请求。

this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型，我们继续跟入execute方法。

• getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka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。

2.负载均衡策略IRule

从上面的源码可以看出getServer(loadBalancer)方法利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个。

继续追踪chooseServer方法，发现里面有个rule。
这里的rule默认值是一个RoundRobinRule，看类的介绍：

RoundRobinRule()是轮询的意思，到这里，整个负载均衡的流程我们就清楚了。

总结：SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器，拦截了RestTemplate发出的请求，对地址做了修改。

负载均衡的规则都定义在IRule接口中，接下来我们来研究一下IRule接口。

IRule接口有很多不同的实现类，不同实现类的含义不同，默认的实现就是ZoneAvoidanceRule，是一种轮询方案

如果我们要更改负载均衡策略，即自定义负载均衡策略，我们要怎么办？

1.代码方式：在order-service中的OrderApplication类中，定义一个新的IRule：

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

2.配置文件方式：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：

userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则 

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二、Nacos注册中心

1.Nacos简介

在上篇文章中已经介绍了eureka这个注册中心，现在来介绍另外一个注册中心Nacos。Nacos是阿里巴巴的产品，现在是SpringCloud中的一个组件。相比Eureka，Ncaos功能更加丰富，在国内受欢迎程度较高。

Nacos是SpringCloudAlibaba的组件，而SpringCloudAlibaba也遵循SpringCloud中定义的服务注册、服务发现规范。因此使用Nacos和使用Eureka对于微服务来说，并没有太大区别。主要差异在于依赖不同和服务地址不同。

2.搭建Nacos注册中心

1）引入依赖
在cloud-demo父工程的pom文件中的中引入SpringCloudAlibaba的依赖：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependenciesartifactId>
    <version>2.2.6.RELEASEversion>
    <type>pomtype>
    <scope>importscope>
dependency>

在user-service和order-service中的pom文件中引入nacos-discovery依赖：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discoveryartifactId>
dependency>

2）配置nacos地址
在user-service和order-service的application.yml中添加nacos地址：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848

重启微服务后，登录nacos管理页面，在服务列表可以查看服务信息。

3.服务分级存储模型

一个服务可以有多个实例，假如这些实例分布于全国各地的不同机房，nacos就将同一机房内的实例划分为一个集群。

微服务互相访问时，应该尽可能访问同集群实例，因为本地访问速度更快。当本集群内不可用时，才访问其它集群。修改application.yml文件，添加集群配置。

  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ

默认的ZoneAvoidanceRule并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡。因此Nacos中提供了一个NacosRule的实现，可以优先从同集群中挑选实例。

userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 负载均衡规则

因此，Nacos提供了权重配置来控制访问频率，权重越大则访问频率越高。在nacos控制台，找到实例列表，点击编辑，即可修改权重。（如果权重修改为0，则该实例永远不会被访问）

4.环境隔离

Nacos提供了namespace来实现环境隔离功能：
1.nacos中可以有多个namespace。
2.namespace下可以有group、service等。
3.不同namespace之间相互隔离，例如不同namespace的服务互相不可见。

给微服务配置namespace只能通过修改配置来实现。例如，修改application.yml文件，指定命名空间。

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ
        namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 

如果order-service和userservice在不同的命名空间下，此时访问order-service，因为namespace不同，会导致找不到。

5.Nacos与Eureka的区别

Nacos的服务实例分为两种类型：
1.临时实例：如果实例宕机超过一定时间，会从服务列表剔除，默认的类型。
2.非临时实例：如果实例宕机，不会从服务列表剔除，也可以叫永久实例。

  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: HZ
        ephemeral: false  #设置为非临时实例

Nacos和Eureka整体结构类似，服务注册、服务拉取、心跳等待。
1.Nacos支持服务端主动检测提供者状态：临时实例采用心跳模式，非临时实例采用主动检测模式（亲儿子）
2.临时实例心跳不正常会被剔除，非临时实例则不会被剔除。
3.Nacos支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新更及时。

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总结

Nacos和Eureka整体结构类似，都支持服务注册和服务拉取以及服务提供者心跳方式做健康检测，但是也存在一些差异。在后续的文章中我们将学习更多有关nacos的知识，包括统一配置中心，热更新以及nacos集群。

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