雪崩问题虽然有四种方案,但是限流是避免服务因突发的流量而发生故障,是对微服务雪崩问题的预防。
簇点链路
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中的接口方法),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}
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
基础控流测试
点击/order/{orderId}后面的控流按钮,可以弹出表单,表单中可以填写限流规则,如下
其含义是限制 /order/{orderId}这个资源的单机QPS为5,即每秒只允许5次请求,超出的请求会被拦截并报错。
然后我们打开JMeter,设置2秒内发20个请求到/order/{orderId}接口,QPS就是10,每秒10个请求
结果就会看到1秒只有5个请求成功
sentinel控制台实时监控
流控模式
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
1.直接模式
2.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
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。
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。
满足以下条件可以使用关联模式:
- 两个有竞争关系的资源
-
测试
我们在order-service模块里面加入两个接口,不用实现逻辑,然后重启该服务,调用两个接口后,在sentinel控制台中查看簇点链路
@GetMapping("/query")
public String queryOrder() {
return "查询订单成功";
}
@GetMapping("/update")
public String updateOrder() {
return "更新订单成功";
}
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,因此点击它后面的控流按钮:
用JMeter测试/order/update接口,请求1000,时间100秒,QPS10。
测试在运行期间可以看到/order/update超过阈值了,但是没有限流
在这100秒期间,我们去看/order/query请求,报429错误,被限流了。3.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:
测试
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。
我们先在OrderController中添加两个接口,查询订单和添加订单,两个接口都去调用OrderService里面的查询商品
@GetMapping("/query")
public String queryOrder() {
orderService.queryGoods();
System.out.println("查询订单成功");
return "查询订单成功";
}
@GetMapping("/save")
public String saveOrder() {
orderService.queryGoods();
System.out.println("添加订单成功");
return "添加订单成功";
}
默认情况下,Service层的方法是不被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:
//不取名,在sentinel里面默认就是全类名
@SentinelResource("goods")
public void queryGoods() {
System.out.println("查询商品成功");
}
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,链路被分开了:
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:
只统计从/order/query进入/goods的资源,QPS阈值为2,超出则被限流
用JMeter给新增和查询两个接口发请求,请求数量200,请求时间50秒,QPS4
从/order/save进入goods的接口没有被限流
而从/order/query进入goods的接口被限流了
流控效果
在流控的高级选项中,还有一个流控效果选项:
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
1.快速失败
2.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.测试
需求:给/order/{orderId}这个资源设置限流,最大QPS为50,利用warm up效果,预热时长为30秒
JMeter发300个请求,时间15秒,QPS正好是该资源最大QPS20
刚启动时通过的请求不多
随着时间的推移,通过的请求越来越多
在sentinel控制台可以看到,通过的QPS越来越高,,拒绝的QPS越来越少,用Warm Up流控效果,QPS是逐渐增加的3.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,每秒执行5个请求,意味着每200ms处理一个队列中的请求;超时时间= 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:
如果使用排队等待模式做流控,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:
平滑的QPS曲线,对于服务器来说是更友好的。
测试
需求:给/order/{orderId}这个资源设置限流,最大QPS为10,也就是每100ms处理一个请求,利用排队的流控效果,超时时长设置为5000ms。
Jmeter设置请求数量300个,时间20秒,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。
我们看实时监控:
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:
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:
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:
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。
在簇点链路中点击后面的热点按钮,这个按钮没有高级选项,只能用于全局参数限流,高级选项看下面的热点参数限流
代表的含义是:对/order/{orderId}这个资源的某参数做统计,每1秒相同参数值的请求数不能超过 单机阈值
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:
点击sentinel控制台左边的菜单,热点规则,然后点击新增热点规则才有高级选项
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2,有两个例外:
- 如果参数值是102,则每1秒允许的QPS为4
- 如果参数值是103,则每1秒允许的QPS为10
测试
根据上图的设置进行测试 :::danger 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 :::
用JMeter发三个http请求,QPS为5,是哪个请求的参数分别是101,102,103@SentinelResource("hot")
@GetMapping("{orderId}")
public Order queryOrderByUserId(@PathVariable("orderId") Long orderId) {
// 根据id查询订单并返回
return orderService.queryOrderById(orderId);
}
结果树为下面这样