作者 | 波哥
審校 | 重樓
在現代分布式微服務架構中，負載均衡是保證系統高可用、高性能的關鍵組件之一?.NETflix Ribbon作為Netflix開源的負載均衡庫，為微服務架構提供了強大的負載均衡能力，極大地促進了微服務間的通信和協作。本篇筆者將深入剖析Netflix Ribbon的底層實現原理，帶您揭開其神秘面紗。
Netflix Ribbon是Netflix開源的負載均衡庫，它可以無縫集成到微服務架構中，提供了多種負載均衡策略和豐富的配置選項，幫助開發者實現高性能、高可用的服務調用。先來看下Ribbond 架構：
1.Ribbon的架構
Ribbon的架構主要由以下幾個核心組件構成：
- IClientConfig：配置接口，用于獲取配置信息，如連接超時、讀取超時等。
- IRule：負載均衡規則接口，用于決定請求應該轉發到哪個服務實例。
其中：
- choose(Object key): 從所有服務實例中選擇一個，根據具體的負載均衡規則，返回選定的服務實例。
- setLoadBalancer(ILoadBalancer lb): 設置與負載均衡規則相關的負載均衡器。
- getLoadBalancer(): 獲取與負載均衡規則相關聯的負載均衡器。
IRule 接口提供了選擇服務實例的方法，具體選擇哪個服務實例取決于實現該接口的負載均衡規則。這個規則可以是輪詢、隨機、加權輪詢等不同的策略。使用示例如下：
當然我們一般使用是和Spring/SpringBoot整合使用，只需要在配置中加以配置即可。如果想實現自己的選擇機制，則只需要實現IRule，并完成使用配置即可。
- IPing：用于檢測服務實例的存活狀態。
主要有兩種實現方式：PingUrl 和 PingConstant。
PingUrl 實現通過向服務實例發送HTTP請求來檢查其健康狀態。默認情況下，它會向服務實例的 / 路徑發送 GET 請求來檢查服務實例是否存活。
而PingConstant 實現則更簡單粗暴，無論什么情況下都返回 true，表示服務實例一直存活：
- ServerList：用于獲取所有可用的服務實例列表。
該接口有兩個方法：
- getInitialListOfServers(): 用于獲取初始化時所有可用的服務實例列表。
- getUpdatedListOfServers(): 用于獲取更新后的所有服務實例列表，包括動態刷新的列表。
ServerList 接口的實現是由具體的服務發現組件完成的。在 Netflix Ribbon 中，常用的服務發現組件是 Netflix Eureka，它可以通過 Eureka Server 獲取服務實例信息。
例如，Netflix Ribbon 提供了 DiscoveryEnabledNIWSServerList，它是通過 Eureka 獲取服務實例的一個實現類。這個實現類會調用 Eureka Client 獲取服務實例的信息，然后將服務實例封裝成 Ribbon 的 Server 對象。
- ServerListFilter：用于對服務實例列表進行過濾，以適應特定需求。
它只有getFilteredListOfServers這個方法，用于過濾服務實例列表，返回過濾后的服務實例列表。
ServerListFilter允許我們自定義過濾規則，以決定負載均衡器最終選擇的服務實例。我們可以根據自己的需求實現這個接口，定義自己的過濾規則。這個過程可以包括排除一些不符合條件的服務實例，或者根據特定標準重新排序服務實例列表等。
在 Netflix Ribbon 中，有一些內置的過濾器，例如 ZonePreferenceServerListFilter、ZoneAffinityServerListFilter 等。這些過濾器基于服務實例所在的區域（Zone）來進行服務實例的過濾和排序，例如：
2.Ribbon的負載均衡流程
下面詳細介紹下Ribbon的負載均衡流程：
- 獲取服務實例列表：Ribbon通過ServerList獲取可用的服務實例列表。
- 過濾服務實例：Ribbon會通過ServerListFilter對服務實例列表進行過濾，可能會過濾掉一些不符合特定條件的實例。
- 選擇負載均衡策略：根據IRule選擇合適的負載均衡策略，如輪詢、隨機、加權輪詢等。這里的IRule可以是我們自己實現的規則。
- 選擇目標服務實例：根據負載均衡策略，選擇一個目標服務實例。
- 執行請求：將請求發送到選擇的服務實例上。
3. Ribbon具體使用
接下來，我們詳細說明下如何在項目中使用Ribbon。
- 首先，我們需要在Spring配置文件中初始化Ribbon（當然maven的配置，各位老鐵就自己去配置了）：
在上述配置中，我們通過ribbonRule指定了負載均衡規則，這里使用了AvAIlabilityFilteringRule，它會根據服務實例的狀態來判斷是否選擇該實例。而ribbonPing則用于設置服務實例的健康檢查策略。
- 發起服務調用
接下來，我們通過RestTemplate來發起服務調用：
在這段代碼中，我們通過RestTemplate發起了對名為SERVICE-PROVIDER的服務的調用。
- 實現負載均衡
通過上述配置和代碼，Ribbon將會根據我們指定的負載均衡規則和健康檢查策略來選擇合適的服務實例，從而實現負載均衡。
本篇對Netflix Ribbon的底層實現原理進行了簡要介紹，涵蓋了其核心組件、架構、負載均衡流程以及實現原理的基本概念。深入理解Netflix Ribbon對于構建高性能、高可用的微服務架構至關重要，希望能對您有所幫助。
作者介紹
波哥，互聯行業從業10余年，先后擔任項目總監及架構師。目前專攻技術，喜歡研究技術原理。技術全面，主攻JAVA，精通JVM底層機制及Spring全家桶底層框架原理，熟練掌握當前主流的中間件、服務網格等技術原理。
