Ribbon

　

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Ribbon简介

  Ribbon是Netflix下的负载均衡项目，它在集群中为各个客户端的通信提供了支持，主要实现中间层应用层析的负载均衡。Ribbon提供以下特性：

1. 负载均衡器，可支持插拔式的负载均衡规则。
2. 对多种协议提供支持，例如HTTP、TCP、UDP。
3. 集成了负载均衡功能的客户端。

Spring Cloud将Ribbon的API进行了封装，使用者可以使用封装后的API来实现负载均衡，也可以直接使用Ribbon的原生API。

Ribbon主要有以下三大子模块：

1. ribbon-core：该模块为Ribbon项目的核心，主要包括负载均衡器接口定义、客户端接口定义、内置的负载均衡实现等API。
2. ribbon-eureka：为Eureka客户端提供的负载均衡实现类。
3. ribbon-httpclient：对Apache的HttpClient进行封装，该模块提供了还有负载均衡功能的REST客户端。

负载均衡器组件

Ribbon的负载均衡器主要与集群中的各个服务器进行通信，负载均衡器需要提供以下基础功能：

1. 维护服务器的IP、DNS名称等信息。
2. 根据特定的逻辑在服务器列表中个循环。

为了实现负载均衡的基础功能，Ribbon的负载均衡器有以下三大子模块：

1. Rule：一个逻辑组件，这些逻辑将会决定从服务器列表中返回哪个服务器实例。
2. Ping：该组件主要使用定时器来确保服务器网络可以连接。
3. ServerList：服务器列表，可以通过静态的配置确定负载的服务器，也可以动态指定服务器列表。如果动态指定服务器列表，则会有后台的线程来刷新该列表。

Ribbon的配置

  除了使用configurationManager在代码中指定配置项外，例如：

ConfigurationManager.getConfiginstance().setProperty(“my-client.ribbon.listOfServers”,”localhost:8080,localhost:8081”)

还可以将配置放到.properties或.yml文件中。属性配置格式如下：

  <client>.<nameSpace>.<property>=<value>

其中<client>为客户端名称，声明该配置属于哪一个客户端，在使用ClientFactory时可传入客户端名称，即返回对应的“请求客户端”实例。<nameSpace>为该配置的命名空间，默认为ribbon，<property>位属性名，<value>位属性值。如果相对全部客户端生效，可以将客户端名称去掉，直接以<nameSpace>.<property>的格式进行配置。

ConfigurationManager的loadPropertiesFromresources方法可以指定properties文件位置。

负载均衡机制

  Ribbon的负载均衡器接口定义了服务器的操作，主要用于服务器的选择。在默认情况下会使用roundrobinRule的规则逻辑。

自定义负载规则

  如果想自定义负载均衡规则，可以编写一个IRule接口的实现类。在自定义规则类中，实现的choose方法调用了ILoadBalancer的getAllServers方法，返回全部服务器。可以根据自己业务规则返回指定的服务器。然后在客户端代码中调用负载均衡器的setRule(new MyRule(lb))设置负载规则为我们自定义的负载规则。

  也可以使用配置的方式来完成这些工作，修改ribbon的配置，如：

ConfigurationManager.getConfigInstance().serProperty(“my-client.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName”, MyRule.class.getName())

  或者在配置文件在配置：

my-client.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName=com.xx.xxxx.MyRule

Ribbon自带的负载规则

  Ribbon提供了若干个内置的负载规则，使用者完全可直接使用，主要有以下内置的负载规则：

• RoundRobinRule：系统默认的规则，通过简单的轮询服务列表来选择服务器，其他规则在很多情况下仍然使用RoundRobinRule。
• AvailabilityFilteringRule：该规则会忽略以下服务器。
  1. 无法连接的服务器：在默认情况下，如果3次连接失败，该服务器将会被置为“短路”的状态，该状态将持续30秒；如果再次连接失败，“短路”状态的持续时间将会以几何级数增加。可以通过修改niws.loadbalancer.<clientName>.connectionFailureCountthreshold属性，来配置连接失败的次数。
  2. 并发数过高的服务器：如果连接到该服务器的并发数过高，也会被这个规则忽略，可以通过修改<clientName>.ribbon.ActiveConnectionslimit属性来设定最高并发数。

• WeightedresponseTimeRule：为每个服务器授予一个权重值，服务器的响应时间越长，该权重值就越少，这个规则会随机选择服务器，权重值有可能会决定服务器的选择。
• ZoneAvoidanceRule：该规则以区域、可用服务器为基础进行服务器选择。使用Zone对服务器进行分类，可以理解为机架或者机房。
• BestAvailableRule：忽略“短路”的服务器，并选择并发数较低的服务器。
• RandomRule：顾名思义，随机选择可用的服务器。
• retryRule：还有重试的选择逻辑，如果使用RoundRobinRule选择的服务器无法连接，那么将会重新选择服务器。

Ping机制

  在负载均衡器中，提供了Ping机制，每隔一段时间，会去Ping服务器，判断服务器是否存活。该工作由IPing接口的实现类负责，如果单独使用Ribbon，在默认情况下，不会激活Ping机制，默认的实现类为dummyPing。

  可以在代码中使用负载均衡器的.setPing(IPing iPing)方法来设置Ping机制，使用.setPingInterval(int interval)来设置Ping操作的时间间隔。

  还可以在配置类中是设置IPing实现类

ConfigurationManager.getConfigInstance().setProperty(“my-client.ribbon.NFLoadBalancerPingClassName”,PingUrl.class.getName())

  设置Ping的时间间隔

ConfigurationManager.getConfigInstance().setProperty(“my-client.ribbon.NFLoadBalancerPingInterval”,2)

  或在配置文件中配置。

自定义Ping

  实现自定义Ping较为简单，先实现IPing接口，然后再通过配置来设定具体的Ping实现类。

其他配置

• NFLoadBalancerClassName：指定负载均衡器的实现类，可利用该配置实现自己的负载均衡器。
• NIWSServerListClassName：服务器列表处理类，用来维护服务器列表，Ribbon已经实现动态服务器列表。
• NIWSServerListFilterClassName：用于处理服务器列表拦截。

在Spring Cloud中使用Ribbon

  Spring Cloud集成了Ribbon，结合Eureka，可实现客户端的负载均衡。

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