五、负载均衡（一）

十里一走马

 关注

阅读 36

2022-03-31

目录

前言

  • 本篇先介绍负载均衡的概念
  • 其次通过手动来实现负载均衡的算法：轮询、随机、故障转移、权重

一、负载均衡概念

  • 1.负载均衡概念
    • 负载均衡是高可用网络基础架构的关键组件，通常用于将工作负载分布到多个服务器来提高网站、应用、数据库或其他服务的性能和可靠性
  • 2.消费者获取到注册中心多个地址，到底应该选择那个地址呢
    • 我们可以简单的设想使用轮询的方式，每个地址轮流使用一次
    • 也可以使用随机的方式来使用地址
    • 这样就能将负载分布到不同的地址也就是不同的服务器中
  • 3.负载均衡常用算法
    • 轮询、随机、权重等

二、本地负载均衡-轮询算法

  • 1.创建算法接口LoadBalance
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;

public interface LoadBalance {
    /**
     * 负载均衡算法 给我多个地址 负载均衡 取出一个地址返回使用
     */
    ServiceInstance getInstances(String serviceId);
}
  • 2.轮询算法实现类RoundLoadBalance
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

@Component
public class RoundLoadBalance implements LoadBalance {
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;
    private AtomicInteger atomicCount = new AtomicInteger(0);

    @Override
    public ServiceInstance getInstances(String serviceId) {
        //1.根据服务的名称 获取 该服务集群地址列表
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances(serviceId);
        //2.判断是否null
        if (instances == null || instances.size() == 0) {
            return null;
        }
        //3.使用负载均衡算法
        int index = atomicCount.incrementAndGet() % instances.size();// 0+1
        return instances.get(index);
    }
}
  • 3.OrderToMemberService
import com.sjyl.loadbalance.RoundLoadBalance;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RestController
public class OrderToMemberService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Autowired
    private RoundLoadBalance roundLoadBalance;

    @RequestMapping("/orderToMember")
    public String orderToMember() {
        /*
         * 根据服务名称 从注册中心 获取 会员的接口地址
         * 服务提供 启动多个集群
         *
         */
        ServiceInstance serviceInstance = roundLoadBalance.getInstances("sjyl-producer-member");
        // 会员服务的ip和端口
        String memberUrl = "http://" + serviceInstance.getHost() + ":" + serviceInstance.getPort() + "/" + "getMember";
        return "订单服务调用会员服务:" + restTemplate.getForObject(memberUrl, String.class) + "...端口：" + serviceInstance.getPort();
    }
}
  • 4.访问测试地址
    • 地址：http://127.0.0.1:8070/orderToMember
    • 可以看到每次访问端口都会在8080和8081之间轮询切换

在这里插入图片描述

三、本地负载均衡-随机算法

  • 1.新增RandomLoadBalance
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.List;
import java.util.Random;

@Component
public class RandomLoadBalance implements LoadBalance {
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    @Override
    public ServiceInstance getInstances(String serviceId) {
        //1.根据服务的名称 获取 该服务集群地址列表
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances(serviceId);
        //2.判断是否null
        if (instances == null || instances.size() == 0) {
            return null;
        }
        // 生成随机 范围
        Random random = new Random();
        //3  0 1 2
        int index = random.nextInt(instances.size());
        return instances.get(index);
    }
}
  • 2.OrderToMemberService修改
import com.sjyl.loadbalance.RandomLoadBalance;
import com.sjyl.loadbalance.RoundLoadBalance;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RestController
public class OrderToMemberService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Autowired
    private RoundLoadBalance roundLoadBalance;

    @Autowired
    private RandomLoadBalance randomLoadBalance;

    @RequestMapping("/orderToMember")
    public String orderToMember() {
        /*
         * 根据服务名称 从注册中心 获取 会员的接口地址
         * 服务提供 启动多个集群
         *
         */
        ServiceInstance serviceInstance = randomLoadBalance.getInstances("sjyl-producer-member");
        // 会员服务的ip和端口
        String memberUrl = "http://" + serviceInstance.getHost() + ":" + serviceInstance.getPort() + "/" + "getMember";
        return "订单服务调用会员服务:" + restTemplate.getForObject(memberUrl, String.class) + "...端口：" + serviceInstance.getPort();
    }
}
  • 3.访问测试
    • 地址：http://127.0.0.1:8070/orderToMember
    • 随机在8080和8081端口

四、本地负载均衡-故障转移算法

  • 1.思考
    • 假设消费者在拿到一个宕机地址后，RPC远程会产生什么问题？有什么解决方案？
  • 2.解决方案
    • 故障转移：遍历获取集群的地址，如果宕机就捕获异常，遍历下一个集群地址
  • 3.OrderToMemberService
    @RequestMapping("/orderToMember")
    public String orderToMember() {
        // 获取该服务集群地址  遍历每个地址
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("sjyl-producer-member");
        for (ServiceInstance instance : instances) {
            try {
                String memberUrl = "http://" + instance.getHost() + ":" + instance.getPort() + "/" + "getMember";
                return "订单服务调用会员服务:" + restTemplate.getForObject(memberUrl, String.class);
            } catch (RestClientException e) {
                System.out.println("[rpc远程调用发生了故障 开始故障转移 切换下一个地址调用 ]" + e);
            }
        }
        return "fail";
    }

五、本地负载均衡-权重算法

  • 1.权重算法的核心思想
    • 假设集群有2个ip和端口：127.0.0.1:8080、127.0.0.1:8081
      • 权重为1：1时设计数组：[127.0.0.1:8080,127.0.0.1:8081]
        • 第1次访问：index=1%1，第2次访问：index=2%1，第3次访问：index=3%1，第4次访问：index=4%1。。。省略
      • 权重为2：1时设计数组：[127.0.0.1:8080,127.0.0.1:8080,127.0.0.1:8081]
        • 第1次访问：index=1%2，第2次访问：index=2%2，第3次访问：index=3%2，第4次访问：index=4%2。。。省略
      • 权重为3：1时设计数组：[127.0.0.1:8080,127.0.0.1:8080,127.0.0.1:8080,127.0.0.1:8081]
        • 第1次访问：index=1%3，第2次访问：index=2%3，第3次访问：index=3%3，第4次访问：index=4%3。。。省略
    • 通过不同权重设计以上的数组，然后通过取余的算法，来确定本次需要使用的集群中的IP和端口的数组索引
  • 2.获取nacos的权重比例
    • nacos是支持权重比例配置的，通过编辑即可进行修改

在这里插入图片描述

  • 3.代码中获取对应的权重比例
    • 断点查看instances实例的属性

在这里插入图片描述

  • 4.创建权重算法实现类WeightLoadBalance
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

@Component
public class WeightLoadBalance implements LoadBalance {

    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    private AtomicInteger countAtomicInteger = new AtomicInteger(-1);

    @Override
    public ServiceInstance getInstances(String serviceId) {
        //根据服务的id名称，获取该接口多个实例
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances(serviceId);
        if (instances == null) {
            return null;
        }
        ArrayList<ServiceInstance> newInstances = new ArrayList<>();
        instances.forEach((service -> {
            //获取
            Double weight = Double.parseDouble(service.getMetadata().get("nacos.weight"));
            for (int i = 0; i < weight; ++i) {
                newInstances.add(service);
            }
        }));
        return newInstances.get(countAtomicInteger.incrementAndGet() % newInstances.size());
    }
}
  • 5.设置nacos的8080权重为2，8081的权重为1
    • 测试地址：http://127.0.0.1:8070/orderToMember

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

相关推荐

五、负载均衡和会话保持

IT影子 92 0 0

【云从】五、负载均衡CLB

左小米z 16 0 0

五、nginx--7层负载均衡

非衣所思 28 0 0

nginx负载均衡的五种方式

往复随安_5bb5 75 0 0

Nginx学习-------负载均衡的实现（五）

秦瑟读书 107 0 0

Java代码实现负载均衡五种算法

程序员阿狸 67 0 0

概念回顾：混合负载均衡、全局服务器负载均衡、DNS 负载均衡、云负载均衡

秀妮_5519 22 0 0

均衡负载

梯梯笔记 41 0 0

负载均衡.

_鱼与渔_ 24 0 0

负载均衡

悲催博士僧 59 0 0

精彩评论（0）

0 0 举报