Java程式設計解密-Dubbo負載均衡與叢集容錯機制

1 Dubbo簡介

Dubbo是一款高性能、輕量級的開源Java RPC架構，它提供了三大核心能力：面向接口的遠端方法調用，智能容錯和負載均衡，以及服務自動注冊和發現。

作為一個輕量級RPC架構，Dubbo的設計架構簡潔清晰，主要元件包括Provider（服務提供者）,Consumer（服務消費者）,Registry（注冊中心）三部分組成。此外還有用于服務監控的Monitor,它們之間的關系如下所示：

在一個分布式系統中，為了做到系統的高可用，即服務當機時不影響對外正常提供服務，需要組建負載叢集，當叢集中某一節點沒有及時傳回資料時，需要有叢集容錯（重試）機制。

2 Dubbo負載均衡

在叢集負載均衡時，Dubbo 提供了以下5種均衡政策，預設為 random 随機調用。

Random

随機調用

Random LoadBalance

随機，按權重設定随機機率。

在一個截面上碰撞的機率高，但調用量越大分布越均勻，而且按機率使用權重後也比較均勻，有利于動态調整提供者權重。

RoundRobin LoadBalance

輪循，按公約後的權重設定輪循比率。

存在慢的提供者累積請求的問題，比如：第二台機器很慢，但沒挂，當請求調到第二台時就卡在那，久而久之，所有請求都卡在調到第二台上。

LeastActive LoadBalance

最少活躍調用數，相同活躍數的随機，活躍數指調用前後計數差。

使慢的提供者收到更少請求，因為越慢的提供者的調用前後計數差會越大。

ConsistentHash LoadBalance

一緻性 Hash，相同參數的請求總是發到同一提供者。

當某一台提供者挂時，原本發往該提供者的請求，基于虛拟節點，平攤到其它提供者，不會引起劇烈變動。

3 負載均衡配置

服務端服務級别

<dubbo:service interface="..." loadbalance="roundrobin" />;

用戶端服務級别

<dubbo:reference interface="..." loadbalance="roundrobin" />

服務端方法級别

<dubbo:service interface="...">

<dubbo:method name="..." loadbalance="roundrobin"/>

</dubbo:service>

用戶端方法級别

<dubbo:reference interface="...">

</dubbo:reference>

4 Dubbo叢集容錯(重試機制)

在叢集調用失敗時，Dubbo 提供了多種容錯方案，預設為 Failover 重試。

各節點關系：

這裡的 Invoker 是 Provider 的一個可調用 Service 的抽象，Invoker 封裝了 Provider 位址及 Service 接口資訊

Directory 代表多個 Invoker，可以把它看成 List ，但與 List 不同的是，它的值可能是動态變化的，比如注冊中心推送變更

Cluster 将 Directory 中的多個 Invoker 僞裝成一個 Invoker，對上層透明，僞裝過程包含了容錯邏輯，調用失敗後，重試另一個

Router 負責從多個 Invoker 中按路由規則選出子集，比如讀寫分離，應用隔離等

LoadBalance 負責從多個 Invoker 中選出具體的一個用于本次調用，選的過程包含了負載均衡算法，調用失敗後，需要重選

5 重試模式及其特點

Failover Cluster(預設)

失敗自動切換，當出現失敗，重試其它伺服器 [1]。通常用于讀操作，但重試會帶來更長延遲。可通過 retries="2" 來設定重試次數(不含第一次)。

重試次數配置如下：

<dubbo:service retries="2" />

或

<dubbo:reference retries="2" />

<dubbo:reference>

<dubbo:method name="findFoo" retries="2" />

Failfast Cluster

快速失敗，隻發起一次調用，失敗立即報錯。通常用于非幂等性的寫操作，比如新增記錄。

Failsafe Cluster

失敗安全，出現異常時，直接忽略。通常用于寫入審計日志等操作。

Failback Cluster

失敗自動恢複，背景記錄失敗請求，定時重發。通常用于消息通知操作。

Forking Cluster

并行調用多個伺服器，隻要一個成功即傳回。通常用于實時性要求較高的讀操作，但需要浪費更多服務資源。可通過 forks="2" 來設定最大并行數。

Broadcast Cluster

廣播調用所有提供者，逐個調用，任意一台報錯則報錯 [2]。通常用于通知所有提供者更新緩存或日志等本地資源資訊。

6 叢集模式配置

按照以下示例在服務提供方和消費方配置叢集模式

<dubbo:service cluster="failsafe" />

<dubbo:reference cluster="failsafe" />

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