Ribbon简介

1. Ribbon介绍

  1. **Ribbon是由Netflix公司推出的开源软件，是基于HTTP和TCP协议的，其主要功能是实现客户端软件的负载均衡算法。**
  3. **Spring Cloud中Ribbon就是基于Netflix公司的Ribbon实现的。它不需要单独部署，但是却存在于整个微服务中。前面学习的Eureka里面有Ribbon，后面学习的Feign也是基于Ribbon实现的。**

2. Ribbon原理

内部基于ILoadBalancer实现的（代码层面）的继承关系如下：

3. 客户端负载均衡Ribbon - 图1

使用Ribbon工作原理：

  1. **所有的项目都会注册到Eureka中，允许不同项目的spring.application.name是相同。当相同时会认为这些项目一个集群。**
  3. **Application Client会从Eureka中根据spring.application.name加载Application Service的列表。根据设定的负载均衡算法，从列表中取出一个URL，到此Ribbon的事情结束了。剩下的事情由程序员自己进行技术选型，选择一个HTTP协议工具，通过这个URL调用Application Service。**

3. 负载均衡解决方案分类及特征

业界主流的负载均衡解决方案有：集中式负载均衡和线程内负载均衡。

  • 集中式负载均衡

    即在客户端和服务端之间使用独立的负载均衡设施(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端。(服务器端负载均衡)

3. 客户端负载均衡Ribbon - 图2

  • 进程内负载均衡

    将负载均衡逻辑集成到客户端组件中，客户端组件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端发起请求。Ribbon就是一个进程内的负载均衡实现。(客户端负载均衡)

3. 客户端负载均衡Ribbon - 图3

4. Ribbon 和 Nginx 区别

执行流程

  1.     用户向nginx发起请求，nginx根据权重访问所代理中一个服务器，也就是application client，application client通过ribbon进行负载均衡算法计算出访问的application service 的uri，根据uri访问application service

由于Ribbon是在Application Client 方使用，所以称为客户端负载均衡

3. 客户端负载均衡Ribbon - 图4

3. 客户端负载均衡Ribbon - 图5

5. Ribbon负载均衡算法

  • 轮询策略（默认）
    • 类名：RoundRobinRule
    • 轮询策略表示每次都按照顺序取下一个application service，比如一共有5个application service，第1次取第1个，第2次取第2个，第3次取第3个，以此类推
  • 权重轮询策略（常用，中小型项目使用）
    • 类名：WeightedResponseTimeRule
    • 实现原理
      • 根据每个application service的响应时间分配一个权重，响应时间越长，权重越小，被选中的可能性越低。
      • 一开始为轮询策略，并开启一个计时器，每30秒收集一次每个application service的平均响应时间，当信息足够时，给每个application service附上一个权重，并按权重随机选择application service，权重越高的application service会被高概率选中。
  • 随机策略（不推荐，测试使用，开发使用）
    • 类名：RandomRule
    • 从application service列表中随机选择一个
  • 最少并发数策略（应用在硬件软件环境一致的情况下，中小型项目使用）
    • 类名：BestAvailableRule
    • 选择正在请求中的并发数最小的application service，除非这个application service在熔断中。
  • 重试策略。在“选定的负载均衡策略”基础上进行重试机制
    • 类名：RetryRule
    • 实现原理
      • 选定的负载均衡策略 这个策略是轮询策略RoundRobinRule
      • 该重试策略先设定一个阈值时间段，如果在这个阈值时间段内当选择application service不成功，则一直尝试采用“选定的负载均衡策略：轮询策略”最后选择一个可用的application service
  • 可用性敏感策略（一般在同区域内服务集群环境中使用）
    • 类名：AvailabilityFilteringRule
    • 过滤性能差的application service
      • 第一种：过滤掉在eureka中处于一直连接失败application service
      • 第二种：过滤掉高并发的application service
  • 区域敏感性策略（应用在大型的，物理隔离分布式环境中）
    • 类名：ZoneAvoidanceRule
    • 实现原理
      • 以一个区域为单位考察可用性，对于不可用的区域整个丢弃，从剩下区域中选可用的provider
      • 如果这个ip区域内有一个或多个实例不可达或响应变慢，都会降低该ip区域内其他ip被选中的权重。