Bagaimana untuk mencapai keselarasan tinggi dan pengimbangan beban permintaan dalam FastAPI

Cara mencapai keselarasan tinggi dan pengimbangan beban permintaan dalam FastAPI

Pengenalan:
Dengan perkembangan Internet, keselarasan tinggi aplikasi web telah menjadi masalah biasa. Apabila mengendalikan sejumlah besar permintaan, kami perlu menggunakan rangka kerja dan teknologi yang cekap untuk memastikan prestasi sistem dan kebolehskalaan. FastAPI ialah rangka kerja Python berprestasi tinggi yang boleh membantu kami mencapai keselarasan tinggi dan pengimbangan beban.

Artikel ini akan memperkenalkan cara menggunakan FastAPI untuk mencapai keselarasan tinggi dan pengimbangan beban permintaan. Kami akan menggunakan Python 3.7+ dan FastAPI 0.65+ untuk contoh demonstrasi.

1. Persediaan
Sebelum kita mula, kita perlu memasang Python dan FastAPI dan mencipta aplikasi asas FastAPI. Anda boleh menjalankan arahan berikut untuk memasangnya:

pip install fastapi uvicorn

Cipta fail bernama main.py dan tambahkan kod berikut pada fail:

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/hello")
def hello():
    return {"message": "Hello, World!"}

Kami kemudiannya boleh menjalankan arahan berikut untuk memulakan aplikasi FastAPI:

uvicorn main:app --reload

Sekarang, kita Sekarang kerja penyediaan telah selesai, mari kita mulakan dengan kaedah untuk mencapai konkurensi tinggi dan pengimbangan beban.

2. Mencapai keselarasan permintaan yang tinggi

1. Gunakan pemprosesan tak segerak
   FastAPI menggunakan rangka kerja asynchronous asyncio untuk mencapai pemprosesan permintaan tanpa sekatan. Dengan menggunakan pemprosesan tak segerak, permintaan serentak boleh dikendalikan dengan lebih cekap. asyncio来实现非阻塞的请求处理。通过使用异步处理，可以更高效地处理并发请求。

在FastAPI应用程序中，我们可以使用async和await关键字来定义异步函数，然后使用await关键字来等待异步操作完成。下面是一个示例：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/hello")
async def hello():
    await asyncio.sleep(1)  # 模拟长时间的异步操作
    return {"message": "Hello, World!"}

2. 使用并发运行器
   FastAPI还支持使用不同的并发运行器来处理并发请求。默认情况下，FastAPI使用uvicorn作为其服务器，它使用uvloop来提高性能。

如果要进一步提高性能，可以考虑使用其他并发运行器，如gunicorn、hypercorn等。这些并发运行器支持多工作者模式，可以同时运行多个工作者进程来处理并发请求。

例如，可以使用以下命令安装和使用gunicorn：

pip install gunicorn
gunicorn -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker main:app

以上命令将启动4个工作者进程来处理请求，从而提高了并发处理能力。

三、实现负载均衡

1. 使用反向代理
   反向代理是一种常见的负载均衡技术，可以将请求分发到不同的后端服务器上。通过使用反向代理，我们可以横向扩展应用程序的并发处理能力。

常用的反向代理软件有Nginx、HAProxy等。在这里，我们以Nginx为例进行示范。首先，需要安装Nginx，并进行相关配置。

假设我们有三个FastAPI应用程序运行在不同的服务器上，分别是http://127.0.0.1:8000、http://127.0.0.1:8001和http://127.0.0.1:8002

Dalam aplikasi FastAPI, kita boleh menggunakan kata kunci async dan wait untuk mentakrifkan fungsi tak segerak, dan kemudian gunakan kata kunci wait untuk menunggu. operasi tak segerak selesai. Berikut ialah contoh:

http {
    upstream fastapi {
        server 127.0.0.1:8000;
        server 127.0.0.1:8001;
        server 127.0.0.1:8002;
    }

    server {
        ...

        location / {
            proxy_pass http://fastapi;
        }
    }
}

2. Menggunakan pelari serentak
   API Pantas juga menyokong penggunaan pelari serentak berbeza untuk mengendalikan permintaan serentak. Secara lalai, FastAPI menggunakan uvicorn sebagai pelayannya, yang menggunakan uvloop untuk meningkatkan prestasi.

Jika anda ingin meningkatkan lagi prestasi, anda boleh mempertimbangkan untuk menggunakan pelari serentak lain, seperti gunicorn, hypercorn, dsb. Pelari serentak ini menyokong mod berbilang pekerja dan boleh menjalankan berbilang proses pekerja pada masa yang sama untuk mengendalikan permintaan serentak.

Sebagai contoh, anda boleh memasang dan menggunakan gunicorn menggunakan arahan berikut:

rrreee

Arahan di atas akan memulakan 4 proses pekerja untuk mengendalikan permintaan, sekali gus meningkatkan keupayaan pemprosesan serentak.

3. Laksanakan pengimbangan beban

Gunakan proksi terbalik
1. Proksi terbalik ialah teknologi pengimbangan beban biasa yang boleh mengedarkan permintaan kepada pelayan bahagian belakang yang berbeza. Dengan menggunakan proksi terbalik, kami boleh mengecilkan keupayaan pemprosesan serentak aplikasi kami.
2. Perisian proksi terbalik yang biasa digunakan termasuk Nginx, HAProxy, dsb. Di sini, kami mengambil Nginx sebagai contoh untuk ditunjukkan. Pertama, anda perlu memasang Nginx dan melakukan konfigurasi yang berkaitan.
3. Katakan kita mempunyai tiga aplikasi FastAPI yang dijalankan pada pelayan yang berbeza, iaitu http://127.0.0.1:8000, http://127.0.0.1:8001 dan http://127.0.0.1:8002. Kita boleh menggunakan konfigurasi berikut untuk mencapai pengimbangan beban:
4. rrreee
Dengan konfigurasi di atas, Nginx akan mengedarkan permintaan kepada salah satu daripada tiga aplikasi FastAPI, dengan itu mencapai pengimbangan beban.

Menggunakan sistem yang diedarkan🎜Apabila berhadapan dengan beban yang sangat tinggi, menggunakan satu pelayan mungkin tidak dapat memenuhi permintaan. Dalam kes ini, pertimbangkan untuk menggunakan sistem teragih untuk mengendalikan permintaan. 🎜🎜🎜Penyelesaian sistem edaran biasa termasuk Kubernetes, Docker Swarm, dsb. Penyelesaian ini boleh menggunakan berbilang aplikasi FastAPI ke nod pengkomputeran yang berbeza dan diuruskan secara seragam dan dijadualkan oleh pengimbang beban. 🎜🎜Dengan menggunakan sistem teragih, konkurensi tinggi dan pengimbangan beban permintaan boleh dicapai, dengan itu memastikan prestasi sistem dan kebolehskalaan. 🎜🎜Kesimpulan: 🎜Dengan menggunakan rangka kerja FastAPI, digabungkan dengan pemprosesan tak segerak dan pelari serentak, kami boleh mencapai pemprosesan permintaan serentak yang tinggi. Pada masa yang sama, dengan menggunakan proksi terbalik dan sistem teragih, kami boleh mencapai pengimbangan beban permintaan. Kaedah ini boleh membantu kami meningkatkan prestasi dan kebolehskalaan sistem untuk memenuhi keperluan senario konkurensi yang tinggi. 🎜🎜Rujukan: 🎜🎜🎜Dokumentasi rasmi FastAPI: https://fastapi.tiangolo.com/🎜🎜dokumentasi rasmi uvicorn: https://www.uvicorn.org/🎜🎜Dokumentasi rasmi Nginx: https://nginx /🎜🎜Dokumentasi rasmi Kubernetes: https://kubernetes.io/🎜🎜Dokumentasi rasmi Docker: https://www.docker.com/🎜🎜

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk mencapai keselarasan tinggi dan pengimbangan beban permintaan dalam FastAPI. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!