PHP で API を実装するときにサービス検出と負荷分散を処理する方法

PHP が API を実装するときにサービスの検出と負荷分散を処理する方法

マイクロサービス アーキテクチャの人気に伴い、サービスの検出と負荷分散は API 設計の重要な部分になりました。 PHP では、一部のオープン ソース プロジェクトとフレームワークがこれらの関数の実装を提供します。この記事では、PHP でこれらのツールを使用してサービス検出と負荷分散を実現する方法を紹介します。

サービス検出とは、分散システム内でサービス インスタンスを見つけるプロセスを指します。サービスの数が多く、インスタンスのアドレスが常に変化するため、集中型のサービス検出システムが必要です。共通サービス検出システムには、Zookeeper や etcd が含まれます。これらのシステムでは、サービス自体を集中サービス ディレクトリに登録し、そのディレクトリにクエリを実行してサービス インスタンスのアドレスを要求できるようになります。

PHP にはサービス検出用のツールがいくつかありますが、その中でも Consul はよく知られています。 Consul は、サービス検出、ヘルスチェック、KV ストレージなどの機能を提供するオープンソース ツールです。 Consul は、CLI と HTTP API という 2 つのクエリ メソッドを提供しており、Consul API を使用して PHP アプリケーションのサービス インスタンスのアドレスとステータスをクエリできるようになります。以下は、Consul API を使用してサービス インスタンス アドレスをクエリする簡単な例です:

$service_id = 'example_service'; // Service ID
$consul_host = 'http ://consul :8500'; // 領事アドレス
$client = new GuzzleHttpClient(['base_uri' => $consul_host]); // 領事アドレスを指定
$response = $client->get ("/v1 /catalog/service/{$service_id}"); // サービス情報のクエリ
$data = json_decode($response->getBody(), true); // レスポンスの解析
shuffle( $data); // 順序をランダムにシャッフルします
$address = $data0; // サービス インスタンスのアドレスを取得します
?>

上記のコード スニペットは、最初に GuzzleHttp ライブラリを使用して、 HTTP クライアントに送信し、それを Consul に送信します。API はクエリ リクエストを送信します。 Consul は、サービスのメタデータやインスタンスのアドレスなどの情報を含む JSON 応答を返します。必要に応じて応答を解析して処理し、必要なサービス インスタンス情報を取得できます。

負荷分散とは、単一サーバーへの負荷を軽減し、システムの信頼性とパフォーマンスを向上させるために、ネットワーク要求をさまざまなサーバーに割り当てることを指します。一般的な負荷分散アルゴリズムには、ラウンド ロビン、ランダム、重み付けなどがあります。 PHP では、オープンソースの負荷分散フレームワークを使用して負荷分散を実装できます。

有名なオープンソースの負荷分散フレームワークには、HAProxy や Nginx などがあります。 HAProxy と Nginx は両方とも HTTP 層で実行されるため、PHP アプリケーションは Web サーバーの背後にデプロイする必要があります。さらに、これらのロード バランサーには追加の構成と管理が必要なため、使用が若干複雑になる場合があります。 Nginx をロード バランサとして使用する構成例を次に示します。

アップストリーム バックエンド {
サーバー 127.0.0.1:8000;
サーバー 127.0.0.1:8001;
サーバー 127.0.0.1: 8002 ;
}

server {
listen 80;
server_name example.com;

location / {

proxy_pass http://backend;

}
}

上記の Nginx 構成では、backend という名前のロード バランサーを指定します。これには、3 つのバックエンド サーバーのアドレスとポート番号が含まれています。リクエストが到着すると、Nginx はそれをバックエンド内の任意のバックエンド サーバーに配布します。 PHP アプリケーションの場合、Web サーバーのさまざまなポートをリッスンし、複数のアプリケーション プロセスを開始することで、マルチインスタンス デプロイメントを実現できます。

Web サーバーをロード バランサーとして使用したくない場合は、いくつかの特殊なロード バランサー ライブラリを使用することもできます。たとえば、ラウンドロビン アルゴリズムの負荷分散は、ラウンドロビン ライブラリを使用して簡単に実装できます。 PHP アプリケーションでは、サービス インスタンスをクエリするコードにロード バランサー実装を追加して、ポーリング方式でリクエストを分散できます。

class LoadBalancer {
private $アドレス;
private $index;

public function __construct(array $addresses) {

$this->addresses = array_values($addresses);
$this->index = 0;

}

public function next() {

$address = $this->addresses[$this->index];
$this->index = ($this->index + 1) % count($this->addresses);
return $address;

}
}

$service_id = 'example_service'; // サービス ID
$consul_host = 'http://consul:8500'; // 領事アドレス
$client = new GuzzleHttpClient(['base_uri' => $consul_host]); // 領事アドレスを指定
$response = $client->get("/v1/catalog/service/{$service_id}") ; // クエリサービス情報
$data = json_decode($response->getBody(), true); // レスポンスを解析
$addresses = array_map(function ($item) {
return $item ['Address' ];
}, $data);
$lb = new LoadBalancer($addresses); // ロード バランサー オブジェクトを作成します
$address = $lb->next(); // リクエストを分散します
?>

上記のコード スニペットは、next() メソッドがポーリング アルゴリズムの負荷分散を実装する LoadBalancer クラスを定義します。サービス インスタンスをクエリするコードでは、まず Consul からの応答を解析してサービス インスタンスのアドレス リストを取得し、次にロード バランサー オブジェクトを作成します。各分散リクエストでは、ロード バランサーの next() メソッドを使用して次のアドレスを取得し、それをリクエストのターゲット アドレスとして使用します。このようにして、単純な負荷分散アルゴリズムを実装できます。

要約すると、サービスの検出と負荷分散は、可用性とパフォーマンスの高い API を構築する上で重要な部分です。 PHP では、Consul などのサービス検出ツールや HAProxy/Nginx などのロード バランサーを使用して実装できます。同時に、いくつかの特殊なロード バランサー ライブラリを使用して、単純なロード バランシング アルゴリズムを実装することもできます。開発者は、最高のサービス検出と負荷分散効果を達成するために、独自のテクノロジー スタックと実際のニーズに基づいて、適切なツールとソリューションを選択する必要があります。

以上がPHP で API を実装するときにサービス検出と負荷分散を処理する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。