grpc-go连接backoff协议

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当我们连接到一个失败的后端时，通常希望不要立即重试(以避免泛滥的网络或服务器的请求)，而是做某种形式的指数backoff。

我们有几个参数：

INITIAL_BACKOFF (第一次失败重试前后需等待多久)
MULTIPLIER (在失败的重试后乘以的倍数)
JITTER (随机抖动因子).
MAX_BACKOFF (backoff上限)
MIN_CONNECT_TIMEOUT (最短重试间隔)

建议backoff算法

以指数形式返回连接尝试的起始时间，达到MAX_BACKOFF的极限，并带有抖动。

ConnectWithBackoff()
  current_backoff = INITIAL_BACKOFF
  current_deadline = now() + INITIAL_BACKOFF
  while (TryConnect(Max(current_deadline, now() + MIN_CONNECT_TIMEOUT))!= SUCCESS)
    SleepUntil(current_deadline)
    current_backoff = Min(current_backoff * MULTIPLIER, MAX_BACKOFF)
    current_deadline = now() + current_backoff + UniformRandom(-JITTER * current_backoff, JITTER * current_backoff)

参数默认值MIN_CONNECT_TIMEOUT=20sec INITIAL_BACKOFF=1sec MULTIPLIER=1.6 MAX_BACKOFF=120sec JITTER=0.2

根据的确切的关注点实现(例如最小化手机的唤醒次数)可能希望使用不同的算法，特别是不同的抖动逻辑。

备用的实现必须确保连接退避在同一时间开始分散，并且不得比上述算法更频繁地尝试连接。

重置backoff

backoff应在某个时间点重置为INITIAL_BACKOFF，以便重新连接行为是一致的，不管连接的是新开始的还是先前断开的连接。

当接收到SETTINGS帧时重置backoff，在那个时候，我们确定这个连接被服务器已经接受了。

grpc-go

源码位于google.golang.org/grpc/backoff，代码不多，直接在代码上分析。


import (
    "math/rand"
    "time"
)

// 对应上面的默认值但是没有实现MIN_CONNECT_TIMEOUT参数
var DefaultBackoffConfig = BackoffConfig{
    MaxDelay:  120 * time.Second,
    baseDelay: 1.0 * time.Second,
    factor:    1.6,
    jitter:    0.2,
}

// backoffStrategy是backoff算法的接口
type backoffStrategy interface {
    // 通过重试次数返回在下一次重试之前等待的时间量
    backoff(retries int) time.Duration
}

type BackoffConfig struct {
    MaxDelay time.Duration
    baseDelay time.Duration
    factor float64
    jitter float64
}

func setDefaults(bc *BackoffConfig) {
    md := bc.MaxDelay
    *bc = DefaultBackoffConfig

    if md > 0 {
        bc.MaxDelay = md
    }
}

// backoff算法的基础实现
func (bc BackoffConfig) backoff(retries int) time.Duration {
    if retries == 0 {
        return bc.baseDelay
    }
    backoff, max := float64(bc.baseDelay), float64(bc.MaxDelay)
    for backoff < max && retries > 0 {
        backoff *= bc.factor
        retries--
    }
    if backoff > max {
        backoff = max
    }
    // Randomize backoff delays so that if a cluster of requests start at
    // the same time, they won't operate in lockstep.
    backoff *= 1 + bc.jitter*(rand.Float64()*2-1)
    if backoff < 0 {
        return 0
    }
    return time.Duration(backoff)
}

如果默认的backoff算法不满足需求的时候，还可以自定义backoff算法，通过实现backoffStrategy接口。

func withBackoff(bs backoffStrategy) DialOption {
    return func(o *dialOptions) {
        o.bs = bs
    }
}

grpc.Dial(addr, grpc.withBackoff(mybackoff))