Sentinel是什么和能做什么

what

  • Sentinel是阿里巴巴开源的一款微服务流量控制组件。官网地址:https://sentinelguard.io/zh-cn/index.html

    what to do

  • Sentinel可以直接基于控制台定义系统保护的相关规则

    特征(自己吹自己)

  • 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。

    描述雪崩问题和解决方案

    描述

  • 理解:说白了就是链路中有一个或多个微服务不可用,最终导致整个两路不可用的效应,这种效应称为服务雪崩(级联故障/失效)

  • 面试回答:微服务之间相互调用,因为调用链中的一个服务故障,引起整个链路都无法访问的情况。

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具体解释

  • 依赖服务I的业务请求被阻塞,用户不会得到响应,则tomcat的这个线程不会释放,于是越来越多的用户请求到来,越来越多的线程会阻塞。
  • 服务器支持的线程和并发数有限,请求一直阻塞,会导致服务器资源耗尽,从而导致所有其它服务都不可用,那么当前服务也就不可用了。
  • 那么,依赖于当前服务的其它服务随着时间的推移,最终也都会变的不可用,形成级联失败,雪崩就发生了:

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解决服务雪崩方案(4种=解决方案+预防方案)

解决方案(3种)

超时处理

  • 超时处理:设定超时时间,请求超过一定时间没有响应就返回错误信息,不会无休止等待

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仓壁模式

  • 仓壁模式来源于船舱的设计:

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  • 船舱都会被隔板分离为多个独立空间,当船体破损时,只会导致部分空间进入,将故障控制在一定范围内,避免整个船体都被淹没。
  • 于此类似,我们可以限定每个业务能使用的线程数,避免耗尽整个tomcat的资源,因此也叫线程隔离。
  • 缺点就是线程池过多,对于性能消耗过大,资金需求较高

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断路器

  • 断路器模式:由断路器统计业务执行的异常比例,如果超出阈值则会熔断该业务,拦截访问该业务的一切请求。
  • 断路器会统计访问某个服务的请求数量,异常比例:

出现异常
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请求熔断
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预防方案(1种)

限流

  • 流量控制:限制业务访问的QPS,避免服务因流量的突增而故障。

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补充:QPS与RT

QPS

  • 全名 Queries Per Second,意思是“每秒查询率”
  • QPS = req/sec = 请求数/秒。它代表的是服务器的机器的性能最大吞吐能力。
  • 只关心能吞多少,能否处理无所谓

    RT

  • Response Time缩写,响应时间

  • 从客户端发起请求到服务端接受到请求并响应所有数据的时间差
  • 一般取平均响应时间

    总结

  • 什么是雪崩问题?

    • 微服务之间相互调用,因为调用链中的一个服务故障,引起整个链路都无法访问的情况。
  • 可以认为:

    • 限流是对服务的保护,避免因瞬间高并发流量而导致服务故障,进而避免雪崩。是一种预防措施。
    • 超时处理、线程隔离、降级熔断是在部分服务故障时,将故障控制在一定范围,避免雪崩。是一种补救措施。

      Sentinel的资源和链路

  • 当请求进入微服务时,首先会访问DispatcherServlet,然后进入Controller、Service、Mapper,这样的一个调用链就叫做簇点链路。簇点链路中被监控的每一个接口就是一个资源。

  • 默认情况下sentinel会监控SpringMVC的每一个端点(Endpoint,也就是controller中的方法),因此SpringMVC的每一个端点(Endpoint)就是调用链路中的一个资源。
  • 例如,我们刚才访问的order-service中的OrderController中的端点:/order/{orderId}

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  • 流控、熔断等都是针对簇点链路中的资源来设置的,因此我们可以点击对应资源后面的按钮来设置规则:

    • 流控:流量控制
    • 降级:降级熔断
    • 热点:热点参数限流,是限流的一种
    • 授权:请求的权限控制

      安装与整合Sentinel

      安装Sentinel

  • Sentinel可以直接基于控制台定义系统保护的相关规则,并且阿里提供了两种控制台的介入方式:本地jar包启动、Docker运行、阿里云平台。

  • 官方下载地址:https://github.com/alibaba/Sentinel/releases
  • Wiki主页:https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E4%B8%BB%E9%A1%B5
  • 或者是基于 Docker 运行容器启动: ```java

    下载Sentinel镜像(使用老师下发的虚拟机,无需下载镜像)

    docker pull bladex/sentinel-dashboard:1.8.0

创建sentinel容器

docker run —name sentinel -d -p 8858:8858 bladex/sentinel-dashboard:1.8.0

  1. - **访问:**[**http://192.168.94.129:8858/**](http://192.168.94.129:8858/)
  2. - **账号:sentinel**
  3. - **密码:sentinel**
  4. <a name="Tv6Gg"></a>
  5. ## 微服务整合Sentinel
  6. - **基于我们之前学过的微服务项目 cloud-demo下的order-service微服务演示**
  7. - **让Sentinel对我们的微服务项目进行保护**
  8. - **在order-service中整合sentinel,并连接sentinel的控制台,步骤如下:**
  9. <a name="qOoPg"></a>
  10. ### 引入sentinel依赖
  11. ```java
  12. <!--sentinel-->
  13. <dependency>
  14. <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
  15. <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
  16. </dependency>

配置控制台

  • 修改application.yaml文件,添加下面内容:

    spring:
    cloud:
      sentinel:
        transport:
          dashboard: 192.168.94.129:8858 #sentinel控制台地址
          client-ip: 192.168.94.1        #order服务ip地址,
          port: 8088                     #order服务的端口号
    

    访问

  • 访问order-service的任意端点

  • 打开浏览器,访问http://localhost:8088/order/101,访问不了就http://localhost:8080/order/101这样才能触发sentinel的监控。
  • 然后再访问sentinel的控制台,查看效果:

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流控模式

流量控制快速入门

  • 点击资源/order/{orderId}后面的流控按钮,就可以弹出表单。

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  • 流控规则

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  • 其含义是限制 /order/{orderId}这个资源的单机QPS为1,即每秒只允许1次请求,超出的请求会被拦截并报错。

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三种模式

直接: 当前资源请求数量达到阈值时,对当前资源做限流
关联: 统计与当前资源相关的另一个资源,触发阈值时,对当前资源限流
链路: 多条链路访问同一个资源,同一个资源达到阈值时,我们可以对其中的某条链路做限流
在添加限流规则时,点击高级选项,可以选择三种流控模式:

  • 直接:统计当前资源的请求,触发阈值时对当前资源直接限流,也是默认的模式
  • 关联:统计与当前资源相关的另一个资源,触发阈值时,对当前资源限流
  • 链路:统计从指定链路访问到本资源的请求,触发阈值时,对指定链路限流

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关联模式

  • 关联模式:统计与当前资源相关的另一个资源,触发阈值时,对当前资源限流

    配置规则

    image.png

  • 语法说明:当/write资源访问量触发阈值时,就会对/read资源限流,避免影响/write资源。

  • ==当关联资源到达阈值时,对当前资源进行限流==
  • 使用场景:比如用户支付时需要修改订单状态,同时用户要查询订单。查询和修改操作会争抢数据库锁,产生竞争。业务需求是优先支付和更新订单的业务,因此当修改订单业务触发阈值时,需要对查询订单业务限流。

    需求说明

  • 在OrderController新建两个端点:/order/query和/order/update,无需实现业务

  • 配置流控规则,当/order/ update资源被访问的QPS超过5时,对/order/query请求限流

    步骤

  • 定义/order/query端点,模拟订单查询

    @GetMapping("/query")
    public String queryOrder() {
      return "查询订单成功";
    }
    
  • 定义/order/update端点,模拟订单更新

    @GetMapping("/update")
    public String updateOrder() {
      return "更新订单成功";
    }
    
  • 重启服务

  • 访问http://localhost:8080/order/queryhttp://localhost:8080/order/update
  • 查看sentinel控制台的簇点链路:

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  • 配置流控规则
  • 对哪个端点限流,就点击哪个端点后面的按钮。我们是对订单查询/order/query限流,因此点击它后面的按钮:

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  • 在表单中填写流控规则

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  • 在Jmeter测试
  • 选择《流控模式-关联》:

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  • 请求的目标是/order/update,这样这个断点就会触发阈值。
  • 但限流的目标是/order/query,我们在浏览器访问,可以发现:

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总结

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链路模式

链路模式:只针对从指定链路访问到本资源的请求做统计,判断是否超过阈值。

配置示例

例如有两条请求链路:

  • /test1 —> /common
  • /test2 —> /common

如果只希望统计从/test2进入到/common的请求,则可以这样配置:

image.png实战案例

  • 需求:有查询订单和创建订单业务,两者都需要查询商品。针对从查询订单进入到查询商品的请求统计,并设置限流。
  • 步骤:
    • 在OrderService中添加一个queryGoods方法,不用实现业务
    • 在OrderController中,改造/order/query端点,调用OrderService中的queryGoods方法
    • 在OrderController中添加一个/order/save的端点,调用OrderService的queryGoods方法
    • 给queryGoods设置限流规则,从/order/query进入queryGoods的方法限制QPS必须小于2
  • 实现:

    添加查询商品方法
  • 在order-service服务中,给OrderService类添加一个queryGoods方法:

    public void queryGoods(){
      System.err.println("查询商品");
    }
    

    查询订单时,查询商品
  • 在order-service的OrderController中,修改/order/query端点的业务逻辑:

    @GetMapping("/query")
    public String queryOrder() {
      // 查询商品
      orderService.queryGoods();
      // 查询订单
      System.out.println("查询订单");
      return "查询订单成功";
    }
    

    新增订单,查询商品
  • 在order-service的OrderController中,修改/order/save端点,模拟新增订单:

    @GetMapping("/save")
    public String saveOrder() {
      // 查询商品
      orderService.queryGoods();
      // 查询订单
      System.err.println("新增订单");
      return "新增订单成功";
    }
    

    给查询商品添加资源标记
  • 默认情况下,OrderService中的方法是不被Sentinel监控的,需要我们自己通过注解来标记要监控的方法。

  • 给OrderService的queryGoods方法添加@SentinelResource注解:

    @SentinelResource("goods")
    public void queryGoods(){
      System.err.println("查询商品");
    }
    
  • 链路模式中,是对不同来源的两个链路做监控。但是sentinel默认会给进入SpringMVC的所有请求设置同一个root资源,会导致链路模式失效。

  • 我们需要关闭这种对SpringMVC的资源聚合,修改order-service服务的application.yml文件:

    spring:
    cloud:
      sentinel:
        web-context-unify: false # 关闭context整合
    

    重启服务
  • 访问/order/query和/order/save,可以查看到sentinel的簇点链路规则中,出现了新的资源:

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添加流控规则
  • 点击goods资源后面的流控按钮,在弹出的表单中填写下面信息:

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只统计从/order/query进入/goods的资源,QPS阈值为2,超出则被限流。

Jmeter测试
  • 选择《流控模式-链路》:

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  • 可以看到这里200个用户,50秒内发完,QPS为4,超过了我们设定的阈值2
  • 一个http请求是访问/order/save:

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  • 运行的结果:

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  • 完全不受影响。
  • 另一个是访问/order/query:

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  • 运行结果:

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  • 每次只有2个通过。

    总结

  • 流控模式有哪些?

    • 直接:对当前资源限流
    • 关联:高优先级资源触发阈值,对低优先级资源限流。
    • 链路:阈值统计时,只统计从指定资源进入当前资源的请求,是对请求来源的限流

      流控效果

  • 流控效果是指请求达到流控阈值时应该采取的措施,包括三种:

    • 快速失败:达到阈值后,新的请求会被立即拒绝并抛出FlowException异常。是默认的处理方式。
    • warm up:预热模式,对超出阈值的请求同样是拒绝并抛出异常。但这种模式阈值会动态变化,从一个较小值逐渐增加到最大阈值。
    • 排队等待:让所有的请求按照先后次序排队执行,两个请求的间隔不能小于指定时长

      warm up

  • 阈值一般是一个微服务能承担的最大QPS,但是一个服务刚刚启动时,一切资源尚未初始化(冷启动),如果直接将QPS跑到最大值,可能导致服务瞬间宕机。

  • warm up也叫预热模式,是应对服务冷启动的一种方案。请求阈值初始值是 maxThreshold / coldFactor,持续指定时长后,逐渐提高到maxThreshold值。而coldFactor的默认值是3.
  • 例如,我设置QPS的maxThreshold为10,预热时间为5秒,那么初始阈值就是 10 / 3 ,也就是3,然后在5秒后逐渐增长到10.

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案例

  • 需求:给/order/{orderId}这个资源设置限流,最大QPS为10,利用warm up效果,预热时长为5秒

    配置流控规则

    image.png

    Jmeter测试

  • 选择《流控效果,warm up》

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  • QPS为10.
  • 刚刚启动时,大部分请求失败,成功的只有3个,说明QPS被限定在3

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  • 随着时间推移,成功比例越来越高

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到Sentinel控制台查看实时监控

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一段时间后

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排队等待

  • 当请求超过QPS阈值时,快速失败和warm up 会拒绝新的请求并抛出异常。
  • 而排队等待则是让所有请求进入一个队列中,然后按照阈值允许的时间间隔依次执行。后来的请求必须等待前面执行完成,如果请求预期的等待时间超出最大时长,则会被拒绝。
  • 工作原理
  • 例如:QPS = 5,意味着每200ms处理一个队列中的请求;timeout = 2000,意味着预期等待时长超过2000ms的请求会被拒绝并抛出异常。
  • 那什么叫做预期等待时长呢?
  • 比如现在一下子来了12 个请求,因为每200ms执行一个请求,那么:
    • 第6个请求的预期等待时长 = 200 * (6 - 1) = 1000ms
    • 第12个请求的预期等待时长 = 200 * (12-1) = 2200ms
  • 现在,第1秒同时接收到10个请求,但第2秒只有1个请求,此时QPS的曲线这样的:

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  • 如果使用队列模式做流控,所有进入的请求都要排队,以固定的200ms的间隔执行,QPS会变的很平滑:

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  • 平滑的QPS曲线,对于服务器来说是更友好的。

    案例

  • 需求:给/order/{orderId}这个资源设置限流,最大QPS为10,利用排队的流控效果,超时时长设置为5s

    添加流控规则

    image.png

    Jmeter测试

  • 选择《流控效果,队列》:

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  • QPS为15,已经超过了我们设定的10。
  • 如果是之前的 快速失败、warmup模式,超出的请求应该会直接报错。
  • 但是我们看看队列模式的运行结果:

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  • 全部都通过了。

    再去sentinel查看实时监控的QPS曲线:

    image.png

  • QPS非常平滑,一致保持在10,但是超出的请求没有被拒绝,而是放入队列。因此响应时间(等待时间)会越来越长。

  • 当队列满了以后,才会有部分请求失败:

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总结

流控效果有哪些?

  • 快速失败:QPS超过阈值时,拒绝新的请求
  • warm up: QPS超过阈值时,拒绝新的请求;QPS阈值是逐渐提升的,可以避免冷启动时高并发导致服务宕机。
  • 排队等待:请求会进入队列,按照阈值允许的时间间隔依次执行请求;如果请求预期等待时长大于超时时间,直接拒绝

    热点参数限流

  • 之前的限流是统计访问某个资源的所有请求,判断是否超过QPS阈值。而热点参数限流是分别统计参数值相同的请求,判断是否超过QPS阈值。

    全局参数限流

  • 例如,一个根据id查询商品的接口:

  • 修改OrderService的application.yml文件,开启Feign的Sentinel功能:

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  • 访问/goods/{id}的请求中,id参数值会有变化,热点参数限流会根据参数值分别统计QPS,统计结果:

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当id=1的请求触发阈值被限流时,id值不为1的请求不受影响。

  • 配置示例:

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代表的含义是:对hot这个资源的0号参数(第一个参数)做统计,每1秒相同参数值的请求数不能超过5

热点参数限流

  • 刚才的配置中,对查询商品这个接口的所有商品一视同仁,QPS都限定为5.
  • 而在实际开发中,可能部分商品是热点商品,例如秒杀商品,我们希望这部分商品的QPS限制与其它商品不一样,高一些。那就需要配置热点参数限流的高级选项了:

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  • 结合上一个配置,这里的含义是对0号的long类型参数限流,每1秒相同参数的QPS不能超过5,有两个例外:

    • 如果参数值是100,则每1秒允许的QPS为10
    • 如果参数值是101,则每1秒允许的QPS为15

      案例

  • 案例需求:

    • 给/order/{orderId}这个资源添加热点参数限流,规则如下:
    • 默认的热点参数规则是每1秒请求量不超过2
    • 给102这个参数设置例外:每1秒请求量不超过4
    • 给103这个参数设置例外:每1秒请求量不超过10
  • 注意事项:热点参数限流对默认的SpringMVC资源无效,需要利用@SentinelResource注解标记资源

    标记资源

    给order-service中的OrderController中的/order/{orderId}资源添加注解:
    image.png

    热点参数限流规则

  • 访问该接口,可以看到我们标记的hot资源出现了:

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这里不要点击hot后面的按钮,页面有BUG

  • 点击左侧菜单中热点规则菜单:

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  • 点击新增,填写表单:

Jmeter测试

  • 选择《热点参数限流 QPS1》:

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  • 这里发起请求的QPS为50
  • 包含3个http请求:
  • 普通参数,QPS阈值为2

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  • 运行结果:

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  • 例外项,QPS阈值为4

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  • 运行结果:

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  • 例外项,QPS阈值为10

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  • 运行结果:

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Feign整合Sentinel步骤

修改配置,开启sentinel功能

修改OrderService的application.yml文件,开启Feign的Sentinel功能:

feign:
  sentinel:
    enabled: true # 开启feign对sentinel的支持

编写失败降级逻辑

  • 业务失败后,不能直接报错,而应该返回用户一个友好提示或者默认结果,这个就是失败降级逻辑。
  • 给FeignClient编写失败后的降级逻辑
    • 方式一:FallbackClass,无法对远程调用的异常做处理
    • 方式二:FallbackFactory,可以对远程调用的异常做处理,我们选择这种
  • 这里我们演示方式二的失败降级处理。

步骤一:在feing-api项目中定义类,实现FallbackFactory:
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代码

package cn.itcast.feign.client.fallback;

import cn.itcast.feign.client.UserFeignClient;
import cn.itcast.feign.pojo.User;
import feign.hystrix.FallbackFactory;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class UserClientFallbackFactory implements FallbackFactory<UserFeignClient> {

    @Override
    public UserFeignClient create(Throwable throwable) {
        return new UserFeignClient() {
            @Override
            public User queryById(Long id) {
                log.info("Feign远程调用失败");
                return new User();
            }
        };
    }
}

步骤二:在feing-api项目中的FeignConfig类中将UserClientFallbackFactory注册为一个Bean:

@Bean
public UserClientFallbackFactory userClientFallbackFactory(){
    return new UserClientFallbackFactory();
}

步骤三:在feing-api项目中的UserClient接口中使用UserClientFallbackFactory:

import cn.itcast.feign.clients.fallback.UserClientFallbackFactory;
import cn.itcast.feign.pojo.User;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

@FeignClient(value = "userservice", fallbackFactory = UserClientFallbackFactory.class)
public interface UserClient {

    @GetMapping("/user/{id}")
    User findById(@PathVariable("id") Long id);
}

重启后,访问一次订单查询业务,然后查看sentinel控制台,可以看到新的簇点链路:
image.png

总结

  • Sentinel支持的雪崩解决方案:
    • 线程隔离(仓壁模式)
    • 降级熔断
  • Feign整合Sentinel的步骤:

    • 在application.yml中配置:feign.sentienl.enable=true
    • 给FeignClient编写FallbackFactory并注册为Bean
    • 将FallbackFactory配置到FeignClient

      线程隔离(舱壁模式)

      线程隔离的实现方式

      线程隔离有两种方式实现:
  • 线程池隔离

  • 信号量隔离(Sentinel默认采用)

如图:
image.png

  • 线程池隔离:给每个服务调用业务分配一个线程池,利用线程池本身实现隔离效果
  • 信号量隔离:不创建线程池,而是计数器模式,记录业务使用的线程数量,达到信号量上限时,禁止新的请求。
  • 两者的优缺点:

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sentinel的线程隔离

  • 用法说明:在添加限流规则时,可以选择两种阈值类型:

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  • QPS:就是每秒的请求数,在快速入门中已经演示过
  • 线程数:是该资源能使用用的tomcat线程数的最大值。也就是通过限制线程数量,实现线程隔离(舱壁模式)。

    案例

    案例需求:给 order-service服务中的UserClient的查询用户接口设置流控规则,线程数不能超过 2。然后利用jemeter测试。

    配置隔离规则

    选择feign接口后面的流控按钮:
    image.png

    填写表单

    image.png

    Jmeter测试

  • 选择《阈值类型-线程数<2》:

  • 一次发生10个请求,有较大概率并发线程数超过2,而超出的请求会走之前定义的失败降级逻辑。
  • 查看运行结果:

image.png
发现虽然结果都是通过了,不过部分请求得到的响应是降级返回的null信息。

总结

  • 线程隔离的两种手段是?
    • 信号量隔离
    • 线程池隔离
  • 信号量隔离的特点是?
    • 基于计数器模式,简单,开销小
  • 线程池隔离的特点是?

    • 基于线程池模式,有额外开销,但隔离控制更强

      线程隔离的两种方案熔断器的三种状态

  • 熔断降级是解决雪崩问题的重要手段。其思路是由断路器统计服务调用的异常比例、慢请求比例,如果超出阈值则会熔断该服务。即拦截访问该服务的一切请求;而当服务恢复时,断路器会放行访问该服务的请求。

  • 断路器控制熔断和放行是通过状态机来完成的:

image.png
状态机包括三个状态:

  • closed:关闭状态,断路器放行所有请求,并开始统计异常比例、慢请求比例。超过阈值则切换到open状态
  • open:打开状态,服务调用被熔断,访问被熔断服务的请求会被拒绝,快速失败,直接走降级逻辑。Open状态5秒后会进入half-open状态
  • half-open:半开状态,放行一次请求,根据执行结果来判断接下来的操作。
    • 请求成功:则切换到closed状态
    • 请求失败:则切换到open状态

断路器熔断策略有三种:慢调用、异常比例、异常数

慢调用

  • 慢调用:业务的响应时长(RT)大于指定时长的请求认定为慢调用请求。在指定时间内,如果请求数量超过设定的最小数量,慢调用比例大于设定的阈值,则触发熔断。
  • 例如:

image.png

  • 解读:RT超过500ms的调用是慢调用,如果请求量超过10次,并且慢调用比例不低于0.5,则触发熔断,熔断时长为5秒。然后进入half-open状态,放行一次请求做测试。

    案例

  • 需求:给 UserClient的查询用户接口设置降级规则,慢调用的RT阈值为50ms,最小请求数量为2,失败阈值比例为0.4,熔断时长为5

    设置慢调用

    修改user-service中的/user/{id}这个接口的业务。通过休眠模拟一个延迟时间:
    image.png

  • 此时,orderId=101的订单,关联的是id为1的用户,调用时长为60ms:

image.png

  • orderId=102的订单,关联的是id为2的用户,调用时长为非常短;

image.png

设置熔断规则

  • 下面,给feign接口设置降级规则:

image.png

  • 规则

image.png

  • 超过50ms的请求都会被认为是慢请求
  • 解读:RT超过50ms的调用是慢调用,如果请求量超过5次,并且慢调用比例不低于0.5,则触发熔断,熔断时长为5秒。然后进入half-open状态,放行一次请求做测试。

    测试

    在浏览器访问:http://localhost:8088/order/101,快速刷新5次,可以发现:image.png
    在浏览器访问:http://localhost:8088/order/102,竟然也被熔断了:
    image.png

    异常比例、异常数

  • 异常比例或异常数:统计指定时间内的调用,如果调用次数超过指定请求数,并且出现异常的比例达到设定的比例阈值(或超过指定异常数),则触发熔断。

  • 例如,一个异常比例设置:

image.png

  • 解读:统计最近1000ms内的请求,如果请求量超过10次,并且异常比例不低于0.4,则触发熔断。
  • 一个异常数设置:

image.png

  • 解读:统计最近1000ms内的请求,如果请求量超过10次,并且异常比例不低于2次,则触发熔断。

    案例

  • 需求:给 UserClient的查询用户接口设置降级规则,统计时间为1秒,最小请求数量为5,失败阈值比例为0.4,熔断时长为5s

    设置异常请求

  • 首先,修改user-service中的/user/{id}这个接口的业务。手动抛出异常,以触发异常比例的熔断:

image.png

  • 也就是说,id 为 2时,就会触发异常

    设置熔断规则

  • 下面,给feign接口设置降级规则:

image.png

  • 在2次请求中,只要异常比例超过0.4,也就是有2次以上的异常,就会触发熔断。

    测试

  • 在浏览器快速访问:http://localhost:8088/order/102,快速刷新5次,触发熔断:

image.png
此时,我们去访问本来应该正常的103:
image.png

授权规则是什么和如何设置授权规则

授权规则

基本规则

  • 授权规则可以对调用方的来源做控制,有白名单和黑名单两种方式。
    • 白名单:来源(origin)在白名单内的调用者允许访问
    • 黑名单:来源(origin)在黑名单内的调用者不允许访问
  • 点击左侧菜单的授权,可以看到授权规则:

image.png

  • 资源名:就是受保护的资源,例如/order/{orderId}
  • 流控应用:是来源者的名单,
    • 如果是勾选白名单,则名单中的来源被许可访问。
    • 如果是勾选黑名单,则名单中的来源被禁止访问。

image.png
我们允许请求从gateway到order-service,不允许浏览器访问order-service,那么白名单中就要填写网关的来源名称(origin)。

如何获取origin

  • Sentinel是通过RequestOriginParser这个接口的parseOrigin来获取请求的来源的。

    public interface RequestOriginParser {
      /**
       * 从请求request对象中获取origin,获取方式自定义
       */
      String parseOrigin(HttpServletRequest request);
    }
    
  • 这个方法的作用就是从request对象中,获取请求者的origin值并返回。

  • 默认情况下,sentinel不管请求者从哪里来,返回值永远是default,也就是说一切请求的来源都被认为是一样的值default。
  • 因此,我们需要自定义这个接口的实现,让不同的请求,返回不同的origin。
  • 例如order-service服务中,我们定义一个RequestOriginParser的实现类: ```java package cn.itcast.order.sentinel;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.spring.webmvc.callback.RequestOriginParser; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.util.StringUtils;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

@Component public class HeaderOriginParser implements RequestOriginParser { @Override public String parseOrigin(HttpServletRequest request) { // 1.获取请求头 String origin = request.getHeader(“origin”); // 2.非空判断 if (StringUtils.isEmpty(origin)) { origin = “blank”; } return origin; } }

我们会尝试从request-header中获取origin值。
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### 给网关添加请求头

- **既然获取请求origin的方式是从reques-header中获取origin值,我们必须让所有从gateway路由到微服务的请求都带上origin头。**
- **这个需要利用之前学习的一个GatewayFilter来实现,AddRequestHeaderGatewayFilter。**
- **修改gateway服务中的application.yml,添加一个defaultFilter:**
```java
spring:
  cloud:
    gateway:
      default-filters:
        - AddRequestHeader=origin,gateway
      routes:
       # ...略
  • 这样,从gateway路由的所有请求都会带上origin头,值为gateway。而从其它地方到达微服务的请求则没有这个头。

    配置授权规则

  • 接下来,我们添加一个授权规则,放行origin值为gateway的请求。

image.png

  • 配置如下:

image.png

  • 现在,我们直接跳过网关,访问order-service服务:

image.png

  • 通过网关访问:

自定义异常结果实现

  • 默认情况下,发生限流、降级、授权拦截时,都会抛出异常到调用方。异常结果都是flow limmiting(限流)。这样不够友好,无法得知是限流还是降级还是授权拦截。

    4.2.1.异常类型

  • 而如果要自定义异常时的返回结果,需要实现BlockExceptionHandler接口:

    public interface BlockExceptionHandler {
      /**
       * 处理请求被限流、降级、授权拦截时抛出的异常:BlockException
       */
      void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, BlockException e) throws Exception;
    }
    
  • 这个方法有三个参数:

    • HttpServletRequest request:request对象
    • HttpServletResponse response:response对象
    • BlockException e:被sentinel拦截时抛出的异常
  • 这里的BlockException包含多个不同的子类: | 异常 | 说明 | | —- | —- | | FlowException | 限流异常 | | ParamFlowException | 热点参数限流的异常 | | DegradeException | 降级异常 | | AuthorityException | 授权规则异常 | | SystemBlockException | 系统规则异常 |

自定义异常处理

  • 下面,我们就在order-service定义一个自定义异常处理类: ```java package cn.itcast.order.sentinel;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.spring.webmvc.callback.BlockExceptionHandler; import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException; import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.authority.AuthorityException; import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.degrade.DegradeException; import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowException; import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.param.ParamFlowException; import org.springframework.http.HttpStatus; import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@Component public class SentinelExceptionHandler implements BlockExceptionHandler { @Override public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, BlockException e) throws Exception { String msg = “未知异常”; int status = HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS.value();

    if (e instanceof FlowException) {
        msg = "请求被限流了";
    } else if (e instanceof ParamFlowException) {
        msg = "请求被热点参数限流";
    } else if (e instanceof DegradeException) {
        msg = "请求被降级了";
    } else if (e instanceof AuthorityException) {
        msg = "没有权限访问";
        status = HttpStatus.UNAUTHORIZED.value();;
    }

    response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
    response.setStatus(status);
    response.getWriter().println("{\"msg\": " + msg + ", \"status\": " + status + "}");
}

} ``` image.png

规则持久化(要花钱的)

现在,sentinel的所有规则都是内存存储,重启后所有规则都会丢失。在生产环境下,我们必须确保这些规则的持久化,避免丢失。

规则管理模式

规则是否能持久化,取决于规则管理模式,sentinel支持三种规则管理模式:

  • 原始模式:Sentinel的默认模式,将规则保存在内存,重启服务会丢失。
  • pull模式
  • push模式

    pull模式

    pull模式:控制台将配置的规则推送到Sentinel客户端,而客户端会将配置规则保存在本地文件或数据库中。以后会定时去本地文件或数据库中查询,更新本地规则。
    image.png

    push模式

    push模式:控制台将配置规则推送到远程配置中心,例如Nacos。Sentinel客户端监听Nacos,获取配置变更的推送消息,完成本地配置更新。
    image.png
    阿里云AHAS:应用防护接入