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Apache Thrift - 服务发现

在分布式系统中，负载平衡和服务发现可确保高可用性、容错能力和资源的有效利用。

它们有助于均匀分配流量，并允许系统适应环境变化，例如添加新实例或现有实例关闭。

负载平衡

负载平衡涉及在多个服务器实例之间分配客户端请求，以防止任何单个服务器不堪重负。

这可确保更好的资源利用率，缩短响应时间并提供高可用性。

负载平衡的类型

以下是负载平衡的主要类型 −

客户端负载平衡

在客户端负载平衡中，客户端负责决定将每个请求发送到哪个服务器。客户端维护可用服务器列表，并根据预定义的策略或算法选择一个服务器。

  • 说明:客户端应用程序直接与多个服务器实例交互，并决定将每个请求路由到何处。这种方法可以帮助均匀分配负载，并动态适应服务器可用性的变化。
  • 示例:Java 中的 Ribbon 等库提供客户端负载平衡功能。Ribbon 允许客户端根据可配置的规则和算法在多个服务器实例之间进行负载平衡。

服务器端负载平衡

服务器端负载平衡涉及使用中间负载平衡器，该负载平衡器接收传入的请求并将其转发到可用的服务器实例之一。负载平衡器负责根据其配置的规则分配流量。

  • 描述:负载均衡器位于客户端和服务器池之间，管理和分配传入请求。此方法集中了负载平衡逻辑并简化了客户端配置。
  • 示例:流行的服务器端负载均衡器包括 HAProxy 和 NGINX。这些工具可以根据各种算法(如循环、最小连接或 IP 哈希)分配流量，并提供健康检查和会话持久性等功能。

基于 DNS 的负载平衡

基于 DNS 的负载平衡使用 DNS 在多个服务器实例之间分配传入请求。通过将单个域名解析为多个 IP 地址，DNS 可以将客户端定向到不同的服务器，从而平衡它们之间的负载。

  • 描述:DNS 条目配置为对单个域名返回多个 IP 地址。 DNS 服务器通过轮换 IP 地址列表或使用其他策略来处理请求的分配。
  • 示例:Amazon Route 53 等服务提供基于 DNS 的负载平衡。 Route 53 可以提供加权路由、基于延迟的路由和地理路由等功能，以有效管理流量分配。

实现客户端负载平衡

客户端负载平衡由客户端应用程序管理，该应用程序维护服务器列表并决定将每个请求路由到哪个服务器。

库或框架通常通过应用负载平衡算法来处理此过程，以有效地分配请求。

使用 Ribbon 的 Java 示例

以下示例演示了如何在 Java 应用程序中配置和使用 Ribbon 进行客户端负载平衡。

它展示了如何将 Ribbon 作为依赖项包含在内，设置服务器列表，创建负载平衡器，以及使用 Ribbon 的负载平衡功能发送请求 −

包含 Ribbon 依赖项:在您的"pom.xml"文件以便在你的项目中使用它 −

<dependency>
  <groupId>com.netflix.ribbon</groupId>
  <artifactId>ribbon</artifactId>
  <version>2.3.0</version>
</dependency>

配置 Ribbon: 设置 Ribbon 可用的服务器列表。此配置指定 Ribbon 将考虑哪些服务器进行负载平衡 −

ConfigurationManager.getConfigInstance().setProperty(
"myClient.ribbon.listOfServers", "localhost:8081,localhost:8082"
);

创建负载平衡器: 使用 Ribbon 的配置初始化负载平衡器。负载平衡器将使用服务器列表来分配传入的请求 −

ILoadBalancer loadBalancer = LoadBalancerBuilder.newBuilder()
.withClientConfig(DefaultClientConfigImpl.create("myClient"))
.buildDynamicServerListLoadBalancer();

发送请求:使用负载均衡器选择服务器并发送请求。负载均衡器将根据其算法选择其中一个服务器 −

Server server = loadBalancer.chooseServer(null);
URI uri = new URI("http://" + server.getHost() + ":" + server.getPort() + "/path");
HttpResponse response = HttpClientBuilder.create().build().execute(new HttpGet(uri));

实现服务器端负载平衡

服务器端负载平衡使用专用负载平衡器在多个服务器实例之间分配传入请求。这种方法集中了负载平衡，可以处理各种分配策略。

使用 HAProxy 的示例

以下示例演示了如何设置 HAProxy 以实现服务器端负载平衡，包括安装 HAProxy、将其配置为在多个服务器之间分配请求，以及启动服务以有效管理负载分配 −

安装 HAProxy: 在您的服务器上安装 HAProxy。此工具将充当分配请求的负载平衡器 −

sudo apt-get install haproxy

配置 HAProxy: 设置 HAProxy 配置文件 (haproxy.cfg) 以定义如何在服务器之间分配请求 −

frontend myfrontend
   bind *:80
   default_backend mybackend

backend mybackend
   balance roundrobin
   server server1 localhost:8081 check
   server server2 localhost:8082 check

此处，

  • frontend myfrontend:配置 HAProxy 以侦听端口 80 并将请求转发到后端。
  • backend mybackend:使用循环负载平衡策略定义将请求路由到的服务器。

启动 HAProxy:启动 HAProxy 服务以根据您的配置开始负载平衡请求。

sudo service haproxy start

服务发现

服务发现是系统自动检测和维护可用服务实例列表的方法。

此动态过程允许客户端定位和连接到服务，而无需硬编码地址，从而更轻松地在分布式环境中管理和扩展服务。

类型服务发现

以下是服务发现的主要类型 −

客户端服务发现

在此方法中，客户端查询服务注册表以获取可用服务实例列表，然后选择一个进行连接。此方法使客户端可以控制其连接到服务的方式。

示例:使用 Java 中的 Eureka 等库来管理服务实例信息。

服务器端服务发现

在此，客户端将请求发送到负载均衡器，然后负载均衡器查询服务注册表并将请求转发到适当的服务实例。该方法集中了发现过程并简化了客户端配置。

示例:使用 Consul 等工具与 NGINX 结合管理服务实例路由。

实现客户端服务发现

客户端服务发现涉及使用服务注册表动态定位和连接可用的服务实例。

使用 Eureka 的 Java 示例

以下示例演示了如何在 Java 中集成 Eureka 进行客户端服务发现，使应用程序能够动态定位和连接可用的服务实例 −

包含 Eureka 客户端依赖项:将 Eureka 客户端依赖项添加到"pom.xml"以在 Java 应用程序中启用服务发现功能 −

<dependency>
  <groupId>com.netflix.eureka</groupId>
  <artifactId>eureka-client</artifactId>
  <version>1.10.11</version>
</dependency>

配置 Eureka 客户端:设置 Eureka 客户端配置以指定 Eureka 服务器的 URL −

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

发现服务:使用 Eureka 客户端查询服务注册表、检索可用实例并连接到特定实例 −

Application application = eurekaClient.getApplication("myservice");
InstanceInfo instanceInfo = application.getInstances().get(0);
URI uri = new URI("http://" + instanceInfo.getIPAddr() + ":" + instanceInfo.getPort() + "/path");
HttpResponse response = HttpClientBuilder.create().build().execute(new HttpGet(uri));

实现服务器端服务发现

服务器端服务发现将服务注册表与负载均衡器集成在一起，以管理请求路由。

使用 Consul 和 NGINX 的示例

此示例展示了如何使用 Consul 和 NGINX 进行服务器端服务发现，允许 NGINX 将请求路由到使用 Consul 注册的服务，以实现动态负载平衡和故障转移 −

安装 Consul: 在您的系统上安装 Consul 以启用服务注册和发现 −

sudo apt-get install consul

使用 Consul 注册服务: 创建一个 JSON 配置文件以使用 Consul 注册您的服务，包括健康检查 −

{
  "service": {
    "name": "myservice",
    "port": 8081,
    "check": {
      "http": "http://localhost:8081/health",
      "interval": "10s"
    }
  }
}

配置 NGINX 以使用 Consul:配置 NGINX 以将请求路由到使用 Consul 注册的服务实例 −

http {
   upstream myservice {
      server localhost:8081;
      server localhost:8082;
   }

   server {
      listen 80;
      location / {
         proxy_pass http://myservice;
      }
   }
}

启动 NGINX:启动或重新启动 NGINX 以应用新配置并开始负载平衡请求 −

sudo service nginx start
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