流量计原理

Posted 2023-04-13

参考技术A 所有的涡街流量计都是基于卡门涡街原理，卡门涡街是美籍匈牙利科学家冯·卡门在1911年观察到并研究的现象：当流体绕过非流体线形物体时，物体尾流左右双侧产生的成对的、交替排列的、扭转方向相反的反对称涡旋。这种漩涡的产生具有周期的、交替变化的性质，变化频率与流体速度成正比，这即是卡门涡街现象。涡街流量计即是利用这种现象的性质，通过测量涡流的脱落频率确定流体的速度或流量而支撑的流量计。
了解了涡街流量计原理后，还应该晓得如何用好涡街流量计。
选好涡街流量计后，第一个要面对的即是涡街流量计的安装问题。那么安装时都有哪些需要注意呢?
(1)流量计应水平或垂直安装在与工程通经相对应的管道上。由于涡街流量计的特性，要实现准确测量，必须注意保证慢管测量，因此在水平管道上的涡街流量计一般应选定安装在管道的非常低处，垂直管道时，流体的流向应自上而下。
(2)当涡街流量计用作流量调节时，应特别注意将流量调节阀安装在流量计后面，否则小流量时容易出现射流，出现流量调节时停止流量与阀门开度成反比的现象。
(3)涡街流量计对前后直管要求非常苛刻，流量计上游要保障有10到40倍管道直径，下游不小于5倍管道直径。上游直管长度由上游有无直角弯、扩大或缩径管而定。特别要注意的是，在满足要求的情况下，流量计应尽量选定安装在前后直管段尽量大的管道位置处。
(4)测量温度和压力的取温\取压点应设置在涡街流量计出口5倍口径意外。
(5)涡街流量计安装时要尽量避免强烈震动、工频干扰信号，如果无法避免这些情况，应当采取减震、屏蔽等措施尽量减小干扰。
(6)在高温管道中，涡街流量计必须垂直向下安装。
安装实现以后，涡街流量计应该如何维护呢?
涡街流量计无可动部件，所以在正常使用情况下，维护的工作量较少。日常维护的使命是：查看仪表指示累积是否正常;查看仪表供电是否正常;查看仪表体连接件是否损坏和腐蚀;查看仪表外线路有无损坏及腐蚀;查看表体与工艺管道连接处有无泄漏;查看仪表电器接线盒及电子元件盒密封是否良好等。
当被测介质较脏或易结垢时，应定期清洗流量计内壁，清洗时应保护好旋涡发生体及检测探头，注意不要碰伤其表面与棱角。检测放大器外壳端盖在接线调试后应适度旋紧，以保证其密封性。在进行维护检查时不得将液体及杂物留于壳内。
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idou老师教你学Istio 19 : Istio 流量治理功能原理与实战

一、负载均衡算法原理与实战

负载均衡算法（load balancing algorithm）,定义了几种基本的流量分发方式，在Istio中一共有4种标准负载均衡算法。

?Round_Robin： 轮询算法，顾名思义请求将会依次发给每一个实例，来共同分担所有的请求。

?Random： 随机算法，将所有的请求随机分发给健康的实例

?Least_Conn: 最小连接数，在所有健康的实例中任选两个，将请求发给连接数较小的那一个实例。

接下来，我们将根据以上几个算法结合APM（应用性能管理）的监控拓扑图来实战下。

·实战环境·

华为云开启了Istio服务网格的CCE集群

官方最佳时间Bookinfo应用，并且给Reviews配置了五个实例

开通APM测试服务（免费）

我们知道如果用户不进行任何配置，负载均衡算法默认是轮询算法，所以我们现将负载均衡算法设为随机（Random）。

步骤 1
在云容器引擎界面点击应用管理，选择流量治理。

步骤 2
右侧出现拓扑图，在上面的选项栏中选择集群，命名空间，应用。然后点击我们想配置的组件，这里是 reviews，右侧则会出现流量治理的界面。

步骤 3
在负载均衡算法中，由Round_Robin 改为random。

步骤 4
在左侧导航栏中选择流量治理下面的流量监控，再选择相应的集群，命名空间，应用。多访问几次，或者后台写脚本一直curl productpage，可以从拓扑图中观察数据。

步骤 5
当有流量时，鼠标右键点击reviews组件，选择展开选项这时我们可以看到所有实例的被分发情况。

实例编号	1	2	3	4	5
访问次数	62	38	39	42	52

其余负载均衡算法基本一样，我们在步骤上不做赘述，直接展示结果。

轮询算法：

实例编号	1	2	3	4	5
访问次数	47	47	48	46	47

二、会话保持原理与实战

会话保持（Session Affinity）是通过设定的某个指标来计算，将哈希值相同的请求分发至某个固定的实例来处理。现在支持基于HTTP头部设定指标和Cookie键值设定指标。

我们当前还在轮询算法中，所以所有请求会均匀的分配给所有实例，设置会话保持基于HTTP请求头部，并且设为Cookie。我们后台curl的请求cookie设为了一个固定值，理论上来讲所有的请求都会分发至同一个pod。

我们依然采用流量监控，展开reviews组件来观察分发情况。

根据图中不难看出，所有的请求都分发至了第二个实例，因为cookie一致所以保持了这个会话链接。

三、故障注入原理与实战

故障注入（Fault Injection）为开发和测试人员主动向系统中引入故障，来观察系统在非正常状态下的行为，是一种可靠性，稳定性的验证手段。Istio也支持了非侵入式的注入故障，分为时延故障和中断故障。

故障注入的步骤大致相同在流量治理页面的下方，选择时延故障，并且输入触发百分比和延时时间。然后再打开productpage 手动刷新几次，能明显感觉到延迟有了变化，当然也可以打开F12调试界面，观察网络请求状况，不难发现productpage请求耗时都在2秒上下。

这时候我们打开流量监控界面观察下发现productpage与reviews受到了明显的影响。红色表示请求状态极差，虚线表示是由时延造成的。

接下来我们来测试并且使用中断故障，我们对details配置中断故障，中断返回码设为501。

配置完后，我们再去手动访问几次productpage来观察下结果。

发现现在的右侧details已经报了error

我们回到流量监控图，可以看到组件之间的访问情况。在给ratings配置了中断故障后，原本调用ratings组件的reviews组件，已经无法和ratings通信了。

本文以华为云istio服务结合APM服务为大家演示了流量治理中的主要功能。希望大家在今后的开发和测试中可以利用istio灵活的非侵入的治理功能提高开发和测试的效率。

相关服务请访问https://support.huaweicloud.com/cce/index.html?cce_helpcenter_2019