alibaba限流組件Sentinel
一.Sentinel 是什麼二.Sentinel 的歷史三.Sentinel 基本概念 3.1.資源 3.2.規則四.Sentinel 功能和設計理念 4.1.流量控制 4.1.1.什麼是流量控制 4.1.2.流量控制設計理念 4.2.熔斷降級 4.2.1.什麼是熔斷降級 4.2.2.熔斷降級設計理念 4.3.系統負載保護五.Sentinel 是如何工作的六.實戰演練 6.1.maven導入 6.2.application.properties配置 6.3.SpringBoot啟動類 6.4.SentinelTest測試類 6.5.啟動Sentinel及頁面展示 6.7.啟動springBoot測試類 6.8.postman啟動測試 6.9.再次進入Sentinel控制檯 6.10.`test`接口限流 6.11.流控配置 6.12.實時監控
一.Sentinel 是什麼
隨著微服務的流行,服務和服務之間的穩定性變得越來越重要。 Sentinel 是面向分佈式服務架構的輕量級流量控制產品,主要以流量為切入點,從流量控制、熔斷降級、系統負載保護等多個維度來幫助您保護服務的穩定性。
二.Sentinel 的歷史
- 2012 年, Sentinel 誕生,主要功能為入口流量控制。
- 2013-2017 年, Sentinel 在阿里巴巴集團內部迅速發展,成為基礎技術模塊,覆蓋了所有的核心場景。 Sentinel 也因此積累了大量的流量歸整場景以及生產實踐。
- 2018 年, Sentinel 開源。
三.Sentinel 基本概念
3.1.資源
資源是 Sentinel 的關鍵概念。它可以是 Java 應用程序中的任何內容,例如,由應用程序提供的服務,或由應用程序調用的其它應用提供的服務,甚至可以是一段代碼。在接下來的文檔中,我們都會用資源來描述代碼塊。
只要通過 SentinelAPI 定義的代碼,就是資源,能夠被 Sentinel 保護起來。大部分情況下,可以使用方法簽名,URL,甚至服務名稱作為資源名來標示資源。
3.2.規則
圍繞資源的實時狀態設定的規則,可以包括流量控制規則、熔斷降級規則以及系統保護規則。所有規則可以動態實時調整
四.Sentinel 功能和設計理念
4.1.流量控制
4.1.1.什麼是流量控制
流量控制在網絡傳輸中是一個常用的概念,它用於調整網絡包的發送數據。然而,從系統穩定性角度考慮,在處理請求的速度上,也有非常多的講究。任意時間到來的請求往往是隨機不可控的,而系統的處理能力是有限的。我們需要根據系統的處理能力對流量進行控制。Sentinel 作為一個調配器,可以根據需要把隨機的請求調整成合適的形狀,如下圖所示:
4.1.2.流量控制設計理念
流量控制有以下幾個角度:
- 資源的調用關係,例如資源的調用鏈路,資源和資源之間的關係;
- 運行指標,例如 QPS、線程池、系統負載等;
- 控制的效果,例如直接限流、冷啟動、排隊等。
Sentinel 的設計理念是讓您自由選擇控制的角度,並進行靈活組合,從而達到想要的效果。
4.2.熔斷降級
4.2.1.什麼是熔斷降級
除了流量控制以外,降低調用鏈路中的不穩定資源也是 Sentinel 的使命之一。由於調用關係的複雜性,如果調用鏈路中的某個資源出現了不穩定,最終會導致請求發生堆積。這個問題和 Hystrix裡面描述的問題是一樣的。
Sentinel 和 Hystrix 的原則是一致的: 當調用鏈路中某個資源出現不穩定,例如,表現為 timeout,異常比例升高的時候,則對這個資源的調用進行限制,並讓請求快速失敗,避免影響到其它的資源,最終產生雪崩的效果。
4.2.2.熔斷降級設計理念
在限制的手段上, Sentinel 和 Hystrix 採取了完全不一樣的方法。
Hystrix 通過線程池的方式,來對依賴(在我們的概念中對應資源)進行了隔離。這樣做的好處是資源和資源之間做到了最徹底的隔離。缺點是除了增加了線程切換的成本,還需要預先給各個資源做線程池大小的分配。
Sentinel 對這個問題採取了兩種手段:
a.通過併發線程數進行限制和資源池隔離的方法不同,Sentinel 通過限制資源併發線程的數量,來減少不穩定資源對其它資源的影響。這樣不但沒有線程切換的損耗,也不需要您預先分配線程池的大小。當某個資源出現不穩定的情況下,例如響應時間變長,對資源的直接影響就是會造成線程數的逐步堆積。當線程數在特定資源上堆積到一定的數量之後,對該資源的新請求就會被拒絕。堆積的線程完成任務後才開始繼續接收請求。
b.通過響應時間對資源進行降級除了對併發線程數進行控制以外,Sentinel 還可以通過響應時間來快速降級不穩定的資源。當依賴的資源出現響應時間過長後,所有對該資源的訪問都會被直接拒絕,直到過了指定的時間窗口之後才重新恢復。
4.3.系統負載保護
Sentinel 同時對系統的維度提供保護。防止雪崩,是系統防護中重要的一環。當系統負載較高的時候,如果還持續讓請求進入,可能會導致系統崩潰,無法響應。在集群環境下,網絡負載均衡會把本應這臺機器承載的流量轉發到其它的機器上去。如果這個時候其它的機器也處在一個邊緣狀態的時候,這個增加的流量就會導致這臺機器也崩潰,最後導致整個集群不可用。
針對這個情況, Sentinel 提供了對應的保護機制,讓系統的入口流量和系統的負載達到一個平衡,保證系統在能力範圍之內處理最多的請求。
五.Sentinel 是如何工作的
Sentinel 的主要工作機制如下:
- 對主流框架提供適配或者顯示的 API,來定義需要保護的資源,並提供設施對資源進行實時統計和調用鏈路分析。
- 根據預設的規則,結合對資源的實時統計信息,對流量進行控制。同時, Sentinel 提供開放的接口,方便您定義及改變規則。
- Sentinel 提供實時的監控系統,方便您快速瞭解目前系統的狀態。
六.實戰演練
6.1.maven導入
相關 jar包:1. spring-boot-starter-web2. spring-cloud-starter-alibaba-sentinel3. spring-boot-starter-parent
- <parent>
- <groupid>
- org.springframework.boot
- <artifactid>
- spring-boot-starter-parent
- <version>
- 2.0.5.RELEASE
- <relativepath>
- <properties>
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- UTF-8
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- UTF-8
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- 1.8
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- org.springframework.boot
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- org.projectlombok
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- lombok
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- 1.18.2
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- spring-cloud-starter-alibaba-sentinel
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- spring-boot-starter-test
- <scope>
- test
6.3.application.properties配置
- spring
- .
- application
- .
- name
- =
- SentinelTest
- server
- .
- port
- =
- 10021
- spring
- .
- cloud
- .
- sentinel
- .
- transport
- .
- dashboard
- =
- localhost
- :
- 8080
6.4.SpringBoot啟動類
- @SpringBootApplication
- public
- class
- SpringcloudsentineltestApplication
- {
- public
- static
- void
- main
- (
- String
- []
- args
- )
- {
- SpringApplication
- .
- run
- (
- SpringcloudsentineltestApplication
- .
- class
- ,
- args
- );
- }
- }
6.5.SentinelTest測試類
- @RestController
- @Slf4j
- public
- class
- SentinelTest
- {
- @GetMapping
- (
- "/test"
- )
- public
- String
- test
- ()
- {
- return
- "OK"
- ;
- }
- }
6.6.啟動及頁面展示
下載 sentinel-dashboard-1.4.0.jar到本地以後,雙擊啟動即可,在瀏覽器輸入 http://localhost:8080,見到如下圖即可表示啟動成功。
6.7.啟動springBoot測試類
按下圖操作,點擊啟動按鈕即可
6.8.postman啟動測試
在postman頁面輸入 http://localhost:10021/test,進行測試即可,收到OK,表示測試成功
6.9.再次進入Sentinel控制檯
進入sentinel控制檯,刷新控制檯,會見到如下頁面:
6.10. test接口限流
點擊 簇點鏈路,會見到如下頁面
6.11.流控配置
點擊頁面中的`流控`按鈕,則彈出配置頁面,測試配置的單機閾值:3,如下圖
6.12.實時監控
回到postman,快速請求接口,再次回到 Sentinel,查看實時監控, QPS最高是3,剩下的請求都會被限制住,如圖所示
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