8.10. Load Balancer


概述

通过 负载均衡器 模式,您可以使用各种不同负载平衡策略将消息处理委托给多个端点之一。

Java DSL 示例

以下路由使用轮循负载均衡策略在目标端点( mock:xmock:ymock:z )之间分发传入的信息:

from("direct:start").loadBalance().roundRobin().to("mock:x", "mock:y", "mock:z");

XML 配置示例

以下示例演示了如何在 XML 中配置相同的路由:

<camelContext xmlns="http://camel.apache.org/schema/spring">
  <route>
    <from uri="direct:start"/>
    <loadBalance>
        <roundRobin/>
        <to uri="mock:x"/>
        <to uri="mock:y"/>
        <to uri="mock:z"/>
    </loadBalance>
  </route>
</camelContext>

负载均衡策略

Apache Camel 负载均衡器支持以下负载均衡策略:

轮循

循环负载平衡策略在所有目标端点上循环,将每个传入消息发送到周期中的下一端点。例如,如果目标端点列表为: mock:x,mock:y,mock:z ,则传入的消息会发送到以下端点序列:mock:x,mock:y, mock:z , mock:x, mock:x ,mock:y,mock:z, mock:z 等等。

您可以在 Java DSL 中指定循环负载均衡策略,如下所示:

from("direct:start").loadBalance().roundRobin().to("mock:x", "mock:y", "mock:z");

另外,您可以在 XML 中配置相同的路由,如下所示:

<camelContext xmlns="http://camel.apache.org/schema/spring">
  <route>
    <from uri="direct:start"/>
    <loadBalance>
        <roundRobin/>
        <to uri="mock:x"/>
        <to uri="mock:y"/>
        <to uri="mock:z"/>
    </loadBalance>
  </route>
</camelContext>

随机

随机负载均衡策略从指定列表随机选择目标端点。

您可以在 Java DSL 中指定随机负载均衡策略,如下所示:

from("direct:start").loadBalance().random().to("mock:x", "mock:y", "mock:z");

另外,您可以在 XML 中配置相同的路由,如下所示:

<camelContext xmlns="http://camel.apache.org/schema/spring">
  <route>
    <from uri="direct:start"/>
    <loadBalance>
        <random/>
        <to uri="mock:x"/>
        <to uri="mock:y"/>
        <to uri="mock:z"/>
    </loadBalance>
  </route>
</camelContext>

sticky

粘性负载平衡策略通过将 In 消息定向到端点,该端点通过计算指定表达式中的哈希值来选择。此负载均衡策略的优点是,相同值的表达式始终会发送到同一服务器。例如,通过计算包含 username 的标头的 hash 值,请确保来自特定用户的消息始终发送到同一目标端点。另一种有用的方式是指定从传入消息中提取会话 ID 的表达式。这样可确保属于同一会话的所有消息都发送到同一目标端点。

您可以在 Java DSL 中指定粘性负载均衡策略,如下所示:

from("direct:start").loadBalance().sticky(header("username")).to("mock:x", "mock:y", "mock:z");

另外,您可以在 XML 中配置相同的路由,如下所示:

<camelContext xmlns="http://camel.apache.org/schema/spring">
  <route>
    <from uri="direct:start"/>
    <loadBalance>
      <sticky>
        <correlationExpression>
          <simple>header.username</simple>
        </correlationExpression>
      </sticky>
      <to uri="mock:x"/>
      <to uri="mock:y"/>
      <to uri="mock:z"/>
    </loadBalance>
  </route>
</camelContext>
注意

在故障转移负载均衡器中添加 sticky 选项时,负载均衡器会从最后一个已知的好端点开始。

Topic

主题负载均衡策略会将每个 In 消息的副本发送到所有列出的目标端点(有效地将消息广播到所有目的地,如 JMS 主题)。

您可以使用 Java DSL 指定主题负载均衡策略,如下所示:

from("direct:start").loadBalance().topic().to("mock:x", "mock:y", "mock:z");

另外,您可以在 XML 中配置相同的路由,如下所示:

<camelContext xmlns="http://camel.apache.org/schema/spring">
  <route>
    <from uri="direct:start"/>
    <loadBalance>
        <topic/>
        <to uri="mock:x"/>
        <to uri="mock:y"/>
        <to uri="mock:z"/>
    </loadBalance>
  </route>
</camelContext>

故障切换

对于 Apache Camel 2.0故障转移 负载均衡器可以在处理过程中 异常 时尝试下一个处理器。您可以使用触发 故障转移 的特定例外列表配置故障转移。如果没有指定任何例外,则任意异常会触发故障转移。故障转移负载平衡器使用与 Exception 例外条款相同的策略。

如果使用流,启用流缓存

如果使用流流,在使用故障转移负载均衡器时应启用 流缓存。这需要,以便在故障切换时重新读取流。

故障转移 负载均衡器支持以下选项:

选项

类型

默认值

描述

inheritErrorHandler

布尔值

true

Camel 2.3: 指定是否使用路由 中配置的错误处理程序。如果您要立即切换到下一个端点,您应该禁用这个选项(值为 false)。如果启用此选项,Apache Camel 将首先尝试使用 错误处理程序 来处理消息。

例如,errorHandler 可能会被配置为重载消息,并在尝试之间使用延迟。Apache Camel 最初将尝试恢复到 原始 端点,只有在 错误处理程序 耗尽时,才会切换到下一个端点。

maximumFailoverAttempts

int

-1

Camel 2.3: 指定切换到新端点的最大尝试次数。值 0 表示没有进行故障转移尝试,并且值为 -1,代表大量故障转移尝试。

roundRobin

布尔值

false

Camel 2.3: 指定 故障转移 负载均衡器是否应该以 round robin 模式运行。如果没有,在处理新消息时,它始终 会从第一个端点启动。换句话说,它将从顶部重新启动每条消息。如果启用了循环,它会保持状态,并以轮循方式继续执行下一个端点。在使用循环时,它将不同意最后一个已知良好的端点,它将始终选择要使用的下一个端点。

以下示例配置为仅引发 IOException 异常:

from("direct:start")
    // here we will load balance if IOException was thrown
    // any other kind of exception will result in the Exchange as failed
    // to failover over any kind of exception we can just omit the exception
    // in the failOver DSL
    .loadBalance().failover(IOException.class)
        .to("direct:x", "direct:y", "direct:z");

您可以选择指定多个例外来故障切换,如下所示:

// enable redelivery so failover can react
errorHandler(defaultErrorHandler().maximumRedeliveries(5));

from("direct:foo")
    .loadBalance()
    .failover(IOException.class, MyOtherException.class)
    .to("direct:a", "direct:b");

您可以在 XML 中配置相同的路由,如下所示:

<route errorHandlerRef="myErrorHandler">
    <from uri="direct:foo"/>
    <loadBalance>
        <failover>
            <exception>java.io.IOException</exception>
            <exception>com.mycompany.MyOtherException</exception>
        </failover>
        <to uri="direct:a"/>
        <to uri="direct:b"/>
    </loadBalance>
</route>

以下示例演示了如何以 round robin 模式进行故障转移:

from("direct:start")
    // Use failover load balancer in stateful round robin mode,
    // which means it will fail over immediately in case of an exception
    // as it does NOT inherit error handler. It will also keep retrying, as
    // it is configured to retry indefinitely.
    .loadBalance().failover(-1, false, true)
    .to("direct:bad", "direct:bad2", "direct:good", "direct:good2");

您可以在 XML 中配置相同的路由,如下所示:

<route>
    <from uri="direct:start"/>
    <loadBalance>
        <!-- failover using stateful round robin,
        which will keep retrying the 4 endpoints indefinitely.
        You can set the maximumFailoverAttempt to break out after X attempts -->
        <failover roundRobin="true"/>
        <to uri="direct:bad"/>
        <to uri="direct:bad2"/>
        <to uri="direct:good"/>
        <to uri="direct:good2"/>
    </loadBalance>
</route>

如果想要尽快切换到下一个端点,您可以通过配置 inheritErrorHandler =false 来禁用 inheritErrorHandler。通过禁用 Error Handler,您可以确保它不会干预。这允许故障切换负载均衡器尽快处理故障切换。如果您还启用 roundRobin 模式,则会持续重试,直到它成功为止。然后,您可以将 max FailoverAttempts 选项配置为高值,使其最终耗尽和失败。

随机的权重轮询和权重

在许多企业环境中,未处理电源的服务器节点是托管服务的,通常最好根据各个服务器处理容量来分布负载。可以使用权重的 循环 算法或 加权随机 算法来解决这个问题。

通过加权的负载平衡策略,您可以为每个服务器指定处理负载 分布比,但与其他服务器相关。您可以将这个值指定为每台服务器的正处理权重。较大的数字表示服务器可以处理更大的负载。处理 weight 用于决定每个处理端点的载荷分布比方。

下表描述了可使用的参数:

表 8.3. 加权选项
选项类型默认值描述

roundRobin

布尔值

false

round-robin 的默认值为 false。如果没有此设置或参数,则使用负载平衡算法是随机的。

distributionRatioDelimiter

字符串

,

distributionRatioDelimiter 是用于指定 distributionRatio 的分隔符。如果未指定此属性,则逗号是默认的分隔符。

以下 Java DSL 示例演示了如何定义权重的循环路由和权重的随机路由:

// Java
// round-robin
from("direct:start")
  .loadBalance().weighted(true, "4:2:1" distributionRatioDelimiter=":")
  .to("mock:x", "mock:y", "mock:z");

//random
from("direct:start")
  .loadBalance().weighted(false, "4,2,1")
  .to("mock:x", "mock:y", "mock:z");

您可以在 XML 中配置循环路由,如下所示:

<!-- round-robin -->
<route>
  <from uri="direct:start"/>
  <loadBalance>
    <weighted roundRobin="true" distributionRatio="4:2:1" distributionRatioDelimiter=":" />
    <to uri="mock:x"/>
    <to uri="mock:y"/>
    <to uri="mock:z"/>
  </loadBalance>
</route>

自定义 Load Balancer

您还可以使用自定义负载均衡器(如您自己的实现)。

使用 Java DSL 的示例:

from("direct:start")
     // using our custom load balancer
     .loadBalance(new MyLoadBalancer())
     .to("mock:x", "mock:y", "mock:z");

使用 XML DSL 的相同示例:

<!-- this is the implementation of our custom load balancer -->
 <bean id="myBalancer" class="org.apache.camel.processor.CustomLoadBalanceTest$MyLoadBalancer"/>

 <camelContext xmlns="http://camel.apache.org/schema/spring">
   <route>
     <from uri="direct:start"/>
     <loadBalance>
       <!-- refer to my custom load balancer -->
       <custom ref="myBalancer"/>
       <!-- these are the endpoints to balancer -->
       <to uri="mock:x"/>
       <to uri="mock:y"/>
       <to uri="mock:z"/>
     </loadBalance>
   </route>
 </camelContext>

注意在上面的 XML DSL 中,我们使用 <custom>,它仅适用于 Camel 2.8。在较旧的版本中,您需要执行如下操作:

       <loadBalance ref="myBalancer">
         <!-- these are the endpoints to balancer -->
         <to uri="mock:x"/>
         <to uri="mock:y"/>
         <to uri="mock:z"/>
       </loadBalance>

要实现自定义负载均衡器,您可以扩展 LoadBalancerSupportSimpleLoadBalancerSupport 等一些支持类别。前者支持异步路由引擎,后者不支持。下面是一个示例:

public static class MyLoadBalancer extends LoadBalancerSupport {

     public boolean process(Exchange exchange, AsyncCallback callback) {
         String body = exchange.getIn().getBody(String.class);
         try {
             if ("x".equals(body)) {
                 getProcessors().get(0).process(exchange);
             } else if ("y".equals(body)) {
                 getProcessors().get(1).process(exchange);
             } else {
                 getProcessors().get(2).process(exchange);
             }
         } catch (Throwable e) {
             exchange.setException(e);
         }
         callback.done(true);
         return true;
     }
 }

断路器

Circuit Breaker 负载均衡器是一个有状态模式,用于监控特定异常的所有调用。最初,断路器处于关闭状态并传递所有消息。如果失败且达到阈值,则会进入打开状态并拒绝所有调用,直到达到 一半OpenAfter 超时为止。超时后,如果出现一个新调用,断路器将传递所有消息。如果结果成功,Circuit Breaker 会进入关闭状态(如果不是),它会重新变为开放状态。

Java DSL 示例:

from("direct:start").loadBalance()
    .circuitBreaker(2, 1000L, MyCustomException.class)
    .to("mock:result");

Spring XML 示例:

<camelContext id="camel" xmlns="http://camel.apache.org/schema/spring">
    <route>
    <from uri="direct:start"/>
    <loadBalance>
        <circuitBreaker threshold="2" halfOpenAfter="1000">
            <exception>MyCustomException</exception>
        </circuitBreaker>
        <to uri="mock:result"/>
    </loadBalance>
</route>
</camelContext>
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