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一、sentinel 是什么
sentinel 的官方名称叫分布式系统的流量防卫兵。Sentinel 以流量为切入点,从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。在 Spring Cloud 项目中最开始我们使用的是 Hystrix,目前已停止更新了。现在 Spring Cloud 官方推荐的是 rensilience4j。当然还有我们今天学习的 sentinel。
Sentinel 具有以下特征:
- 丰富的应用场景:Sentinel 承接了阿里巴巴近 10 年的双十一大促流量的核心场景,例如秒杀(即突发流量控制在系统容量可以承受的范围)、消息削峰填谷、集群流量控制、实时熔断下游不可用应用等。
- 完备的实时监控:Sentinel 同时提供实时的监控功能。您可以在控制台中看到接入应用的单台机器秒级数据,甚至 500 台以下规模的集群的汇总运 行情况。
- 广泛的开源生态:Sentinel 提供开箱即用的与其它开源框架 / 库的整合模块,例如与 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合。您只需要引入相应的依赖并进行简单的配置即可快速地接入 Sentinel。
- 完善的 SPI 扩展点:Sentinel 提供简单易用、完善的 SPI 扩展接口。您可以通过实现扩展接口来快速地定制逻辑。例如定制规则管理、适配动态数据源等。
二、sentinel 实现限流
2.1 安装 sentinel 控制台
- 下载地址:https://github.com/alibaba/Se…
这里我们直接下载 jar 包即可,下载后通过命令行启动:
java -jar sentinel-dashboard-1.7.2.jar
- 默认端口:8080
- 默认用户名:sentinel
- 默认密码:sentinel
启动成功后,我们浏览器访问 http://localhost:8080,出现如下界面。
2.2 微服务继承 sentinel
- 引入 sentinel 依赖
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>
- 添加 sentinel 的相关配置
server:
port: 7003
spring:
application:
name: sentinel-provider
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 127.0.0.1:8848
sentinel:
transport:
dashboard: 127.0.0.1:8080
- 提供个接口用来测试限流
@SpringBootApplication
public class SentinelApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SentinelApplication.class, args);
}
}
@RestController
class TestController{@GetMapping("/test")
public String test(){return "hello! sentinel!";}
}
我们请求几次这个接口后,打开 sentinel 控制台,就可以实时监控到这个 sentinel-provider 服务接口调用情况了。
2.3 配置限流规则
我们这里做一个简单的规则配置:
- 阀值类型:QPS
- 单机阀值:2
意思就是:该接口每秒最多允许进入两个请求。
点击新增后,在流控规则里发现了一条规则:
现在,我们继续请求 3 次这个接口。第三次响应的内容如下:
Blocked by Sentinel (flow limiting)
我们打开控制台发现拒绝了一条请求。
三、Sentinel 规则介绍
不管是限流还是降级,它都是按照某种规则进行的,下面具体介绍一下 sentinel 支持的几种规则。
3.1 流控规则
流量控制,其原理是监控应用流量的 QPS(每秒查询率) 或并发线程数等指标,当达到指定的阈值时
对流量进行控制,以避免被瞬时的流量高峰冲垮,从而保障应用的高可用性。
资源名:唯一名称,默认是请求路径,可自定义
针对来源:指定对哪个微服务进行限流,默认指 default,意思是不区分来源,全部限制
阈值类型 / 单机阈值:
- QPS(每秒请求数量): 当调用该接口的 QPS 达到阈值的时候,进行限流
- 线程数:当调用该接口的线程数达到阈值的时候,进行限流
3.2 降级规则
降级规则就是当满足什么条件时,对服务降级——即将请求转发到另外接口上,这个接口与业务无关,只是为了保证系统的完整性。
-
RT(平均响应时间):当资源的平均响应时间超过阈值(以 ms 为单位)之后,资源进入准降级状态。如果接下来 1s 内持续进入 5 个请求,它们的 RT 都持续超过这个阈值,那么在接下的时间窗口(以 s 为单位)之内,就会对这个方法进行服务降级。
注意 Sentinel 默认统计的 RT 上限是 4900 ms,超出此阈值的都会算作 4900 ms,若需要变更此上限可以通过启动配置项 -Dcsp.sentinel.statistic.max.rt=xxx 来配置。
- 异常比例:当资源的每秒异常总数占通过量的比值超过阈值之后,资源进入降级状态,即在接下的时间窗口(以 s 为单位)之内,对这个方法的调用都会自动地返回。异常比率的阈值范围是 [0.0,1.0]。
- 异常数:当资源近 1 分钟的异常数目超过阈值之后会进行服务降级。注意由于统计时间窗口是分钟级别的,若时间窗口小于 60s,则结束熔断状态后仍可能再进入熔断状态。
3.3 热点规则
热点规则允许将规则具体到参数上。
我们用个例子来看看效果。
- 编写接口
@GetMapping("/myTest")
@SentinelResource("test3")
public String test123(String name,String age){return name + "----"+ age;}
- 添加规则
- 运行效果
结果显示,第一个参数被限流了,而第二个参数正常。
3.4 系统规则
系统保护规则是从应用级别的入口流量进行控制,从单台机器的总体 Load、RT、入口 QPS、CPU 使用率和线程数五个维度监控应用数据,让系统尽可能跑在最大吞吐量的同时保证系统整体的稳定性。
系统保护规则是应用整体维度的,而不是资源维度的,并且仅对入口流量 (进入应用的流量) 生效。
- Load(仅对 Linux/Unix-like 机器生效):当系统 load1 超过阈值,且系统当前的并发线程数超过系统容量时才会触发系统保护。系统容量由系统的 maxQps minRt 计算得出。设定参考值一般是 CPU cores 2.5。
- RT:当单台机器上所有入口流量的平均 RT 达到阈值即触发系统保护,单位是毫秒。
- 线程数:当单台机器上所有入口流量的并发线程数达到阈值即触发系统保护。
- 入口 QPS:当单台机器上所有入口流量的 QPS 达到阈值即触发系统保护。
- CPU 使用率:当单台机器上所有入口流量的 CPU 使用率达到阈值即触发系统保护。
3.5 授权规则
很多时候,我们需要根据调用来源来判断该次请求是否允许放行,这时候可以使用 Sentinel 的来源问控制的功能。来源访问控制根据资源的请求来源(origin)限制资源是否通过:
- 若配置白名单,则只有请求来源位于白名单内时才可通过;
- 若配置黑名单,则请求来源位于黑名单时不通过,其余的请求通过。
流控应用:sentinel 提供了 RequestOriginParser 来处理接口来源。
我们运行 abc 来源的请求访问 /test 接口。
@Component
class requestOrigin implements RequestOriginParser{
@Override
public String parseOrigin(HttpServletRequest httpServletRequest) {String server = httpServletRequest.getParameter("server");
return server;
}
}
我们请求 http://localhost:7003/test?server=abc 和 http://localhost:7003/test?server=ab 来分别看看效果。
@SentinelResource 的使用
@SentinelResource 用于定义资源,并提供可选的异常处理和 fallback 配置项。
主要参数有以下几个
属性 | 作用 |
---|---|
value | 资源名称 |
entryType | entry 类型,标记流量的方向,取值 IN/OUT,默认是 OUT |
blockHandler | 处理 BlockException 的函数名称, 函数要求:1. 必须是 public;2. 返回类型 参数与原方法一致;3. 默认需和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数,可配置 blockHandlerClass,并指定 blockHandlerClass 里面的方法。 |
blockHandlerClass | 存放 blockHandler 的类, 对应的处理函数必须 static 修饰。 |
fallback | 1. 返回类型与原方法一致;2. 参数类型需要和原方法相匹配;3. 默认需和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数,可配置 fallbackClass |
fallbackClass | 存放 fallback 的类。对应的处理函数必须 static 修饰。 |
defaultFallback | 若同时配置了 fallback 和 defaultFallback,以 fallback 为准。 |
exceptionsToIgnore | 指定排除掉哪些异常。排除的异常不会计入异常统计,也不会进入 fallback 逻辑,而是原样抛出。 |
exceptionsToTrace | 需要 trace 的异常 |
@sentinelResource 可结合 blockHandler 用于限流处理,结合 fallback 用于降级处理。具体规则可通过 sentinel 控制台配置,具体我就不演示了,在下一章内容中,我会分别演示限流和降级的应用。
public class MySentinelResource {@SentinelResource(value="message",blockHandler="blockHandler",fallback="fallback")
public String message(String str){if(StringUtils.isBlank(str)){throw new RuntimeException();
}
return str;
}
/**
* 限流处理
* @param str
* @param ex
* @return
*/
public String blockHandler(String str, BlockedException ex){return str + "--"+ ex;}
/**
* 降级处理
* @param str
* @return
*/
public String fallback(String str){return null;}
}
代码示例
gitee:https://gitee.com/zhixie/spri…
github:https://github.com/binzh303/s…