Utiliser intelligemment Spring Cloud pour résoudre les problèmes d'équilibrage de charge sous une architecture de microservices

Alors que la complexité des applications d'entreprise continue d'augmenter, de plus en plus d'entreprises commencent à diviser les applications en plusieurs microservices et à compléter l'ensemble du processus métier grâce à la collaboration entre les microservices. Cette approche architecturale peut rendre les applications plus stables et évolutives, mais elle entraîne également de nouveaux problèmes, tels que l'équilibrage de charge, la découverte de services, etc. Cet article explique comment utiliser Spring Cloud pour résoudre le problème d'équilibrage de charge dans le cadre de l'architecture des microservices.

Qu'est-ce que l'équilibrage de charge ?

L'équilibrage de charge fait référence à l'allocation de charge entre plusieurs serveurs, périphériques réseau ou applications pour obtenir une utilisation optimale des ressources, une capacité maximale, une vitesse de réponse la plus rapide, une fiabilité maximale et une longue durée de vie, obtenant ainsi un service efficace et fiable.

Par exemple, lorsqu'un système d'application a un grand nombre de visites et qu'un seul serveur ne peut pas satisfaire toutes les demandes des utilisateurs, nous pouvons répartir la charge sur plusieurs serveurs pour améliorer la stabilité, le débit et le temps de réponse du système, etc. Dans l’architecture des microservices, puisqu’il existe plusieurs microservices et plusieurs instances de service, l’équilibrage de charge est également essentiel.

Algorithmes d'équilibrage de charge courants

Les algorithmes d'équilibrage de charge incluent généralement les éléments suivants :

Algorithme d'interrogation

L'algorithme d'interrogation est l'un des algorithmes d'équilibrage de charge les plus simples. Distribuez les demandes à chaque instance de service dans l'ordre de la liste des instances de service. Une fois que toutes les instances de service ont reçu des demandes, redistribuez-les à partir de zéro. L'avantage de l'algorithme d'interrogation est qu'il est simple et adapté à divers scénarios de charge, mais ses inconvénients sont également évidents, ce qui peut rendre la charge de certaines instances de service trop élevée.

Algorithme aléatoire

L'algorithme aléatoire alloue de manière aléatoire les requêtes aux instances de service, ce qui peut efficacement empêcher le déséquilibre de charge des instances de service dans la plupart des cas, mais il ne peut pas garantir que les requêtes attribuées à chaque instance de service sont les mêmes.

Algorithme d'interrogation pondéré

L'algorithme d'interrogation pondéré est une amélioration basée sur l'algorithme d'interrogation, c'est-à-dire qu'il donne différents poids (ou proportions) aux différentes instances de service, de sorte que le nombre de requêtes attribuées à chaque instance de service soit cohérent avec le Les poids sont proportionnels. Cet algorithme peut rendre le système plus flexible et attribuer les requêtes en fonction du niveau de capacité réel de l'instance de service.

Algorithme de moindre connexion

L'algorithme de moindre connexion distribue les requêtes à l'instance de service avec la charge la plus légère en fonction de la charge réelle de l'instance de service actuelle. Cet algorithme peut assurer l'équilibrage de charge de chaque instance de service, mais il présente également certaines lacunes. Par exemple, certaines requêtes peuvent être exécutées de manière répétée sur différentes instances de service.

Spring Cloud implémente l'équilibrage de charge

Spring Cloud fournit une solution complète pour l'équilibrage de charge. Parmi eux, l’un des composants principaux est Ribbon. Ribbon est un équilibreur de charge côté client qui peut être utilisé avec divers clients de services HTTP et TCP pour fournir aux clients des capacités de charge plus stables et équilibrées.

Comment utiliser Ribbon

L'utilisation de Ribbon est très simple. Il vous suffit d'ajouter les dépendances suivantes dans l'application Spring Boot :

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

Et là où l'équilibrage de charge doit être utilisé, modifiez-le avec l'annotation @LoadBalanced :

@Autowired
@LoadBalanced
private RestTemplate restTemplate;

Lorsque vous avez besoin d'accéder à un service Rest, il vous suffit d'utiliser le nom du service dans le cadre de l'URI dans le chemin de requête du RestTemplate :

String result = restTemplate.getForObject("http://SERVICE-NAME/path", String.class);

Parmi eux, SERVICE-NAME est le nom du service et path est le chemin du service. . À ce stade, Ribbon sélectionnera automatiquement une instance de service disponible en fonction de l'algorithme d'équilibrage de charge configuré et distribuera la demande à l'instance de service. Si l'instance de service n'est pas disponible, Ribbon sélectionnera automatiquement la prochaine instance de service disponible.

Stratégie d'équilibrage de charge de Ribbon

Par défaut, Ribbon utilise un algorithme d'interrogation pour réaliser l'équilibrage de charge, qui peut également être spécifié via le fichier de configuration. Voici quelques stratégies courantes d'équilibrage de charge :

ribbon:
  LoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 随机负载均衡
  # LoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule # 轮询负载均衡
  # LoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.WeightedResponseTimeRule # 带权重的随机负载均衡
  # LoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RepeatableRandomRule # 重试随机负载均衡
  # LoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.AvailabilityFilteringRule # 豁免机房、实例挂掉等异常情况负载均衡

Conclusion

Cet article explique comment implémenter l'équilibrage de charge sous une architecture de microservice via Ribbon dans Spring Cloud. L'utilisation de Ribbon est très simple. Il suffit de le modifier avec l'annotation @LoadBalanced là où l'équilibrage de charge est nécessaire. Lorsque plusieurs instances de service sont disponibles, Ribbon sélectionne automatiquement une instance de service disponible en fonction de la stratégie d'équilibrage de charge configurée et distribue les requêtes à l'instance de service pour réaliser l'équilibrage de charge.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!