Sentinel的使用

概述

Sentinel譯為“哨兵”，顧名思義，面對您后臺的大量服務(wù)/微服務(wù)，前置一個哨兵，但面對大量請求時，讓后臺服務(wù)有序被調(diào)用，但某些服務(wù)的不可用時，采用服務(wù)熔斷降級等措施，讓系統(tǒng)仍能平穩(wěn)運行，不至于造成系統(tǒng)雪崩，典型應(yīng)用場景：

  1. MQ中消息在某些時間段（比如行情交易的高峰期，秒殺期等）消息并發(fā)量非常大時，通過Sentinel起到“削峰填谷”的作用；
  2. 某個業(yè)務(wù)服務(wù)非常復(fù)雜，需要調(diào)用大量微服務(wù)，其中某服務(wù)不可用時，不影響整體業(yè)務(wù)運行，如提交某個訂單，需要調(diào)用諸如驗證庫存，驗證優(yōu)惠金額，支付，驗證手機號等，其中驗證手機號服務(wù)不可用時，采用降級的方式讓其通過，不影響整個提交訂單的業(yè)務(wù)；
  3. 上述訂單業(yè)務(wù)提交時，依賴的下游應(yīng)用控制線程數(shù)，請求上下文超過閾值時，新的請求立即拒絕，即針對流控，可基于QPS或線程數(shù)在某些業(yè)務(wù)場景下，都會有用，如下就是一個qps瞬時拉大時，通過流量緩慢增加，避免系統(tǒng)被壓垮的情況：
image

隨著微服務(wù)的流行，服務(wù)和服務(wù)之間的穩(wěn)定性變得越來越重要。Sentinel 以流量為切入點，從流量控制、熔斷降級、系統(tǒng)負載保護等多個維度保護服務(wù)的穩(wěn)定性。

Sentinel 具有以下特征:

  • 豐富的應(yīng)用場景：Sentinel 承接了阿里巴巴近 10 年的雙十一大促流量的核心場景，例如秒殺（即突發(fā)流量控制在系統(tǒng)容量可以承受的范圍）、消息削峰填谷、實時熔斷下游不可用應(yīng)用等。

  • 完備的實時監(jiān)控：Sentinel 同時提供實時的監(jiān)控功能。您可以在控制臺中看到接入應(yīng)用的單臺機器秒級數(shù)據(jù)，甚至 500 臺以下規(guī)模的集群的匯總運行情況。

  • 廣泛的開源生態(tài)：Sentinel 提供開箱即用的與其它開源框架/庫的整合模塊，例如與 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合。您只需要引入相應(yīng)的依賴并進行簡單的配置即可快速地接入 Sentinel。

  • 完善的 SPI 擴展點：Sentinel 提供簡單易用、完善的 SPI 擴展點。您可以通過實現(xiàn)擴展點，快速的定制邏輯。例如定制規(guī)則管理、適配數(shù)據(jù)源等。

Sentinel分為兩部分：

  1. 核心庫（Java 客戶端）不依賴任何框架/庫，能夠運行于所有 Java 運行時環(huán)境，同時對 Dubbo / Spring Cloud 等框架也有較好的支持。

  2. 控制臺（Dashboard）基于 Spring Boot 開發(fā)，打包后可以直接運行，不需要額外的 Tomcat 等應(yīng)用容器，該模塊目前基于SpringBoot運行；

部署

在使用Sentinel之前，我們首先需部署Sentinel Dashborad，下載最新版的Sentinel Dashborad，通過以下命令運行：

java -Dserver.port=8088 -jar sentinel-dashboard-1.3.0.jar

通過server.port執(zhí)行程序運行端口號，通過http://localhost:8088打開控制臺，如下：

image

至此部署完成，非常簡單！

項目中使用Sentinel

Sentinel針對各個主流框架都提供了適配（包括Servlet，Dubbo，SpringBoot/SpringCloud，gRPC，RocketMQ等），本文以SpringBoot2舉例（通過筆者測試發(fā)現(xiàn)，SpringBoot 1.x支持不好，自定義流控規(guī)則不可用），首先我們需要在SpringBoot2的配置文件中指定Sentinel連接的控制臺地址和項目名，即application.yml文件，如下：

project:
  name: 在控制臺顯示的項目名
spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: 192.168.1.154:8088

在項目中加入依賴：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
    <version>0.2.0.RELEASE</version>
</dependency>

啟動SpringBoot2后，可以在簇點鏈路頁面看到項目的各個服務(wù)（首次訪問服務(wù)時會被出現(xiàn)在列表中，這些服務(wù)在Sentinel中被稱為資源），接著，你就可以針對這些資源進行流控，降級，熱點，授權(quán)等操作。

流量控制與規(guī)則擴展

在控制臺可通過流控規(guī)則菜單定義某資源的流控規(guī)則，不過這個定義只在內(nèi)存中，但控制臺重啟后，隨之消失，所以我們一般在項目中通過配置文件來定義流控規(guī)則，編寫一個流控數(shù)據(jù)源，如下：

package com.sumscope.study.springboot2.service;

import java.net.URLDecoder;
import java.util.List;

import com.alibaba.csp.sentinel.datasource.Converter;
import com.alibaba.csp.sentinel.datasource.ReadableDataSource;
import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
import com.alibaba.csp.sentinel.datasource.FileRefreshableDataSource;
import com.alibaba.csp.sentinel.property.PropertyListener;
import com.alibaba.csp.sentinel.property.SentinelProperty;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.Rule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.degrade.DegradeRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.degrade.DegradeRuleManager;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemRuleManager;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.TypeReference;
public class FileDataSourceInit implements InitFunc{
    private Converter<String, List<FlowRule>> flowRuleListParser = source -> JSON.parseObject(source,
        new TypeReference<List<FlowRule>>() {});
    private Converter<String, List<DegradeRule>> degradeRuleListParser = source -> JSON.parseObject(source,
        new TypeReference<List<DegradeRule>>() {});
    private Converter<String, List<SystemRule>> systemRuleListParser = source -> JSON.parseObject(source,
        new TypeReference<List<SystemRule>>() {});
    @Override
    public void init() throws Exception {
        ClassLoader classLoader = getClass().getClassLoader();
        String flowRulePath = URLDecoder.decode(classLoader.getResource("FlowRule.json").getFile(), "UTF-8");
        String degradeRulePath = URLDecoder.decode(classLoader.getResource("DegradeRule.json").getFile(), "UTF-8");
        String systemRulePath = URLDecoder.decode(classLoader.getResource("SystemRule.json").getFile(), "UTF-8");

        // Data source for FlowRule
        FileRefreshableDataSource<List<FlowRule>> flowRuleDataSource = new FileRefreshableDataSource<>(
            flowRulePath, flowRuleListParser);
        FlowRuleManager.register2Property(flowRuleDataSource.getProperty());

        // Data source for DegradeRule
        FileRefreshableDataSource<List<DegradeRule>> degradeRuleDataSource
            = new FileRefreshableDataSource<>(
            degradeRulePath, degradeRuleListParser);
        DegradeRuleManager.register2Property(degradeRuleDataSource.getProperty());

        // Data source for SystemRule
        FileRefreshableDataSource<List<SystemRule>> systemRuleDataSource
            = new FileRefreshableDataSource<>(
            systemRulePath, systemRuleListParser);
        SystemRuleManager.register2Property(systemRuleDataSource.getProperty());
    }
}

然后在項目的resources下新增目錄META-INF\services\com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc，并填寫以上類的完成類名如com.sumscope.study.springboot2.service.FileDataSourceInit即可，這樣，在您的classpath目錄下通過DegradeRule.json,FlowRule.json,SystemRule.json分別來定義降級規(guī)則，流控規(guī)則和系統(tǒng)規(guī)則，比如我們定義一個流控規(guī)則，讓test資源QPS為1，即1秒鐘最多調(diào)用1次，如下：

[
  {
    "resource": "test",
    "controlBehavior": 0,
    "count": 1,
    "grade": 1,
    "limitApp": "default",
    "strategy": 0
  }
]

在Java代碼中，通過@SentinelResource("test")來定義服務(wù)對應(yīng)的資源名，如果不指數(shù)，URI即為資源名。

熔斷降級

降級規(guī)則定義如下：

image

可基于RT（平均響應(yīng)時間）或異常比例兩種方式來定義，其中RT單位為毫秒。

指定RT時，當資源的平均響應(yīng)時間超過閾值（DegradeRule 中的 count，以 ms 為單位）之后，資源進入準降級狀態(tài)。接下來如果持續(xù)進入 5 個請求，它們的 RT 都持續(xù)超過這個閾值，那么在接下的時間窗口（DegradeRule 中的 timeWindow，以 s 為單位）之內(nèi)，對這個方法的調(diào)用都會自動地返回。

指定異常時，當資源的每秒異常總數(shù)占通過總數(shù)的比值超過閾值（DegradeRule 中的 count）之后，資源進入降級狀態(tài)，即在接下的時間窗口（DegradeRule 中的 timeWindow，以 s 為單位）之內(nèi)，對這個方法的調(diào)用都會自動地返回。

熱點參數(shù)限流

也可對經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)進行限流，如某個商品或某個用戶等，如下圖：

image

Sentinel 利用 LRU 策略，結(jié)合底層的滑動窗口機制來實現(xiàn)熱點參數(shù)統(tǒng)計。LRU 策略可以統(tǒng)計單位時間內(nèi)，最近最常訪問的熱點參數(shù)，而滑動窗口機制可以幫助統(tǒng)計每個參數(shù)的 QPS，熱點參數(shù)限流目前只支持QPS模式。

黑白名單

可通過定義策略（黑名單或白名單）限定資源的調(diào)用方是否讓其通過，以下是代碼定義白名單規(guī)則：

AuthorityRule rule = new AuthorityRule();
rule.setResource("test");
rule.setStrategy(RuleConstant.AUTHORITY_WHITE);
rule.setLimitApp("appA,appB");
AuthorityRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));

實時監(jiān)控

在控制臺我們可以實時看到每個資源的qps情況如下圖：

image

注：其中p_qps是每秒通過的請求數(shù)，b_qps是每秒拒絕的請求數(shù)

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
平臺聲明：文章內(nèi)容（如有圖片或視頻亦包括在內(nèi)）由作者上傳并發(fā)布，文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點，簡書系信息發(fā)布平臺，僅提供信息存儲服務(wù)。

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容