Ribbon 均衡策略与脱离 Eureka 使用、LoadBalancerClient

红太狼 2021-12-10 21:19 308阅读 0赞

**目录**

Ribbon 负载均衡策略概述

Ribbon 负载均衡策略配置

Ribbon 脱离 Eureka 使用

没有 Eureka 时

已有 Eureka 时

Using the Ribbon API Directly（直接使用 Ribbon API）

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# Ribbon 负载均衡策略概述 #

1、如有微服务 mc 下有 3 个节点 A、B、C，当微服务 mk 请求微服务 mc 时，应该使用何种规则向节点 A、B、C 发起请求呢？于是 Ribbon 有了负载均衡策略。

2、Ribbon 负载均衡继承结构如下图所示，IRule 接口是整个规则/策略的超类/接口：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdteDE5OTMzMjg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>策略名</strong></td> 
   <td><strong>描述</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>BestAvailableRule</td> 
   <td>选择一个最小的并发请求的server。逐个考察 Server，如果 Server 被 tripped（跳闸）了，则忽略，再选择其中 ActiveRequestsCount 最小的 server。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>AvailabilityFilteringRule</td> 
   <td>过滤掉那些因为一直连接失败的被标记为circuit tripped的后端server，并过滤掉那些高并发的的后端server（active connections 超过配置的阈值）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>WeightedResponseTimeRule</td> 
   <td>根据响应时间分配一个weight，响应时间越长，weight越小，被选中的可能性越低。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RetryRule</td> 
   <td>对选定的负载均衡策略机上重试机制。在一个配置时间段内当选择server不成功，则一直尝试使用subRule的方式选择一个可用的server</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RoundRobinRule</td> 
   <td>轮询index，选择index对应位置的server</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RandomRule</td> 
   <td>随机选择一个server。在index上随机，选择index对应位置的server</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ZoneAvoidanceRule</td> 
   <td>复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择server</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# Ribbon 负载均衡策略配置 #

1、仍然以 <<[netflix ribbon 概述与基本使用、以及 RestTemplate 概述][netflix ribbon _ RestTemplate]>> 中的 3 个应用作为本文介绍的基础：

> eurekaserver*changSha 应用作为 Eureka 服务端， eurekaclient*food、eurekaclient\_cat 作为客户端，eurekaclient*cat 微服务请求 eurekaclient*food 微服务。

2、eureka 依赖 ribbon，导入了 eureka 客户端组件就同时导入了 ribbon。环境：Java jdk 8 + Spring boot 2.1.3 + spring cloud Greenwich.SR1 + spring 5.1.5。

3、官网 ["6.4 Customizing the Ribbon Client by Setting Properties"][6.4 Customizing the Ribbon Client by Setting Properties] 有说明：

> 全局配置文件的选项优先级高于 @RibbonClient(configuration=MyRibbonConfig.class 代码方式，@RibbonClient 代码方式高于默认值。
> 
> 从 1.2.0 版本开始 Spring Cloud Netflix 支持从全局文件进行配置，支持的配置如下：

<clientName>.ribbon.NFLoadBalancerClassName: Should implement ILoadBalancer
    <clientName>.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName: Should implement IRule
    <clientName>.ribbon.NFLoadBalancerPingClassName: Should implement IPing
    <clientName>.ribbon.NIWSServerListClassName: Should implement ServerList
    <clientName>.ribbon.NIWSServerListFilterClassName: Should implement ServerListFilter

> 其中的 <clientName> 为 Eureka 注册中心注册好的微服务名称，也是微服务应用配置的 spring.applicatoin.name 属性值。
> 
> 配置的属性值为各个接口实现类的全类名。如下所示 users 为需要请求的微服务名称，属性值为各接口实现类的全类名：

users:
      ribbon:
        NIWSServerListClassName: com.netflix.loadbalancer.ConfigurationBasedServerList
        NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.WeightedResponseTimeRule   #加权响应时间规则

4、eurekaclient*cat 请求 eurekaclient*food，所以修改 eurekaclient\_cat 的配置文件如下，其余的内容都无需修改：

5、启动 eurekaserver*changSha* 、eurekaclient\_cat  应用 ，然后使用下面的命令再启动打包好的 eurekaclient\_food 3 个实例，使用不同的端口以及实例 id：

java -jar eurekaclient_food-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=9396 --eureka.instance.instance-id=changSha-food-9396
    java -jar eurekaclient_food-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=9397 --eureka.instance.instance-id=changSha-food-9397
    java -jar eurekaclient_food-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=9398 --eureka.instance.instance-id=changSha-food-9398

此时 eureka 注册中心如下所示：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdteDE5OTMzMjg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

6、访问 [http://localhost:9394/getCatById?id=110 通过 changSha-cat 微服务后台请求 Eureka-client-food 微服务下的3个节点：][http_localhost_9394_getCatById_id_110 _ changSha-cat _ Eureka-client-food _3]

![2019071120332725.gif][]

如果没有在 eurekaclient\_cat  中配置随机访问负载均衡策略，则默认情况下是使用轮询策略的，如上所示，显示现在是随机访问的，负载均衡配置生效。其它的均衡策略也是同理。

# Ribbon 脱离 Eureka 使用 #

Ribbon 脱离 Eureka 使用分为两种情况，一是项目中并没有使用 Eureka，二是项目中已经有 Eureka

## 没有 Eureka 时 ##

1、之前说过 Eureka 无论是服务端还是客户端都依赖了 Ribbon，所以导入了 Eureka 组件后，同时已经导入了 Ribbon 组件，所以直接编码 Ribbon 即可。现在没有 Eureka 时，需要单独导入 Ribbon 组件，修改 eureka-client-cat 的 pom.xml 文件如下（此时没有 Eureka 组件）：

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

2、官网介绍地址：["How to Use Ribbon Without Eureka"][How to Use Ribbon Without Eureka] ，当没有 Eureka 时，只需要修改 application.yml 如下：

stores:
      ribbon:
        listOfServers: example.com,google.com
    
    #stores 是一个自定义的标识符，建议写成请求的微服务名称，即对方的 spring.application.name 属性值。
    #listOfServers 为请求的服务域名地址，也可以直接是 Ip:Port 格式，不用带应用名称，而是在代码中写应用名

3、现在继续修改 eureka-client-cat 配置文件如下（此时没有 eureka 的配置了）：

server:
      port: 9394
    
    #EUREKA-CLIENT-FOOD 纯粹是一个自定义的标识，会在代码中使用类似如下的方式进行识别，根据标识找到服务器地址，然后发起请求
    #restTemplate.getForObject("http://EUREKA-CLIENT-FOOD/getHunanCuisine", String.class);#如果对方写提供了应用名称，则也要在URL中加上
    EUREKA-CLIENT-FOOD:
      ribbon:
        #随机规则，对 EUREKA-CLIENT-FOOD 微服务下的节点随机访问
        NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule
        listOfServers: 192.168.3.6:9396,192.168.3.6:9397 #请求的服务地址，ip:port，多个时使用 逗号 隔开
        #注意不用带应用名称，而是在代码中写应用名

4、eureka-client-cat 其它位置都不需要修改。后台代码使用：

String foodMenu = restTemplate.getForObject("http://EUREKA-CLIENT-FOOD/getHunanCuisine", String.class);

因为 restTemplate 具有负载均衡的能力，所以会根据标识 EUREKA-CLIENT-FOOD 查找配置文件中的服务器实际地址（listOfServers），然后根据策略发起请求。[后台代码不变][Link 1]

5、此时因为没有使用 Eureka 客户端，所以 Eureka 注册中心是没有 eureka-client-cat 微服务的，但是并不影响对 EUREKA-CLIENT-FOOD 的访问。

> 总结：没有使用 Eureka 时，先导入 Ribbon 组件，然后修改配置文件添加服务器列表，最后使用具有负载均衡能力的 RestTemplate 向目标微服务发起 http 请求。

## 已有 Eureka 时 ##

1、官网文档[ Disable Eureka Use in Ribbon][Disable Eureka Use in Ribbon]，对于项目中已经使用了 Eureka 时，需要 Ribbon 禁用 Eureka ，配置如下：

ribbon:
      eureka:
       enabled: false

2、ribbon.eureka.enabled=false 是 Ribbon 不再使用 Eureka 发现的服务，而使用自己 stores.ribbon.listOfServers 配置的服务。

所以仅仅是 Ribbon 不再依赖 Eureka，而不是项目中禁用 Eureka。

3、修改 eureka-client-cat 的 pom.xml 文件重新添加 spring-cloud-starter-netflix-eureka-client，然后修改配置文件如下：

server:
      port: 9394
    
    spring:
      application:
        name: eureka-client-cat  #微服务名称
    
    eureka:
      client:
        service-url:
          defaultZone: http://localhost:9393/eureka/ #eureka 服务器地址
      instance:
        prefer-ip-address: true # IP 地址代替主机名注册
        instance-id: changSha-cat # 微服务实例id名称
    
    #EUREKA-CLIENT-FOOD ：虽然 Ribbon 脱离 Eureka 使用可以自定义标识符，但还是建议写成对方的微服务名称
    EUREKA-CLIENT-FOOD:
      ribbon:
        #随机规则，对 EUREKA-CLIENT-FOOD 微服务下的节点随机访问
        NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule
        listOfServers: 192.168.3.6:9396 #请求的服务地址，ip:port，多个时使用 逗号 隔开。不要带应用名称
    
    ribbon:
      eureka:
        enabled: false #Ribbon 禁用 Eureka，禁用后 Ribbon 自己的 *.ribbon.listOfServers 服务配置才会生效

> 总结：有 Eureka 与没有 Eureka 相比多了一个 Ribbon 禁用 Eureka 的操作，其余是一样的。
> 
> 后台代码：String foodMenu = restTemplate.getForObject("http://EUREKA-CLIENT-FOOD/getHunanCuisine", String.class);（如果有应用名称，则在 url 中加上）
> 
> 原理：Ribbon 没有脱离 Eureka 时，负载均衡请求的服务名称 "EUREKA-CLIENT-FOOD" 会自动从 Eureka 客户端服务发现的服务列表中进行查询解析，然后根据实际地址发起请求。当 Ribbon 脱离了 Eureka 时，显然无法再从 Eureka 发现的服务列表中获取，所以需要在配置文件中使用 \*.ribbon.listOfServers 进行服务配置，配置服务实际的 ip 与 端口。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdteDE5OTMzMjg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

因为 EUREKA-CLIENT-FOOD.ribbon.listOfServers 只配置了一个服务器地址，所以永远都是请求它。

# Using the Ribbon API Directly（直接使用 Ribbon API） #

1、可以通过 LoadBalancerClient API 来获取请求的服务实例 org.springframework.cloud.client.ServiceInstance。

2、直接 @Autowired、@Resource 从容器中获取 org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient 使用即可。

3、官网文档 ["Using the Ribbon API Directly"][Using the Ribbon API Directly] 已经写的很详细，这里在依样画葫芦：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
    import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient;
    import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    import org.springframework.web.client.RestTemplate;
    
    import javax.annotation.Resource;
    import java.net.URI;
    
    @RestController
    public class SystemController {
    
        //获取容器中创建好的 RestTemplate 实例
        @Resource
        private RestTemplate restTemplate;
    
        //默认已经在容器中创建好了实例，直接获取即可
        @Autowired
        private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
    
        /**
         * localhost:9394/loadBalancerClient
         *
         * @return
         */
        @GetMapping("loadBalancerClient")
        public String testLoadBalancerClient() {
            //choose(String serviceId)：服务id，没有脱离 Eureka 时，这里通常就是对方服务名称，即 spring.application 属性值
            //当 Ribbon 脱离 Eureka 时，服务id 就是与自己的配置文件 xxx.ribbon.listOfServers 中的 xxx 保持一致
            ServiceInstance serviceInstance = loadBalancerClient.choose("EUREKA-CLIENT-FOOD");
            String host = serviceInstance.getHost();
            int port = serviceInstance.getPort();
            String instanceId = serviceInstance.getInstanceId();
            String serviceId = serviceInstance.getServiceId();
            URI uri = serviceInstance.getUri();
            URI storesUri = URI.create(String.format("http://%s:%s", serviceInstance.getHost(), serviceInstance.getPort()));
    
            System.out.println("host：" + host);
            System.out.println("port：" + port);
            System.out.println("instanceId：" + instanceId);
            System.out.println("serviceId：" + serviceId);
            System.out.println("uri：" + uri);
            System.out.println("storesUri：" + storesUri);
    
            return "";
        }
    }
    
    //控制台输出如下：
    host：192.168.3.6
    port：9395
    instanceId：192.168.3.6:9395
    serviceId：wmx
    uri：http://192.168.3.6:9395
    storesUri：http://192.168.3.6:9395

演示源码 github 地址：[https://github.com/wangmaoxiong/ribbon\_study][https_github.com_wangmaoxiong_ribbon_study]

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[netflix ribbon _ RestTemplate]: https://blog.csdn.net/wangmx1993328/article/details/94129475
[6.4 Customizing the Ribbon Client by Setting Properties]: https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-netflix/2.1.0.RELEASE/single/spring-cloud-netflix.html#_customizing_the_ribbon_client_by_setting_properties
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdteDE5OTMzMjg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20211210/7c65d77dfac24db28ad19c5b324b2a1b.png
[http_localhost_9394_getCatById_id_110 _ changSha-cat _ Eureka-client-food _3]: http://localhost:9394/getCatById?id=110
[2019071120332725.gif]: /images/20211210/f0a0cb0f6e3e45a09c86388e4512b8ac.png
[How to Use Ribbon Without Eureka]: https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-netflix/2.1.0.RELEASE/single/spring-cloud-netflix.html#spring-cloud-ribbon-without-eureka
[Link 1]: https://blog.csdn.net/wangmx1993328/article/details/94129475#ribbon%20%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E4%BD%BF%E7%94%A8
[Disable Eureka Use in Ribbon]: https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-netflix/2.1.0.RELEASE/single/spring-cloud-netflix.html#_example_disable_eureka_use_in_ribbon
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdteDE5OTMzMjg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20211210/bf6cad03d4ca48539a3323e01adf59a7.png
[Using the Ribbon API Directly]: https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-netflix/2.1.0.RELEASE/single/spring-cloud-netflix.html#_using_the_ribbon_api_directly
[https_github.com_wangmaoxiong_ribbon_study]: https://github.com/wangmaoxiong/ribbon_study