Sentinel 实战 & 理论

Posted 2022-04-27 小刘说

文章目录

• • 整体概念
  • 搭建 sentinel 项目
  • 流控规则
  • 熔断规则
  • 热点规则
  • 系统规则
  • 注解支持
  • 源码地址

整体概念

随着微服务的普及，服务调用的稳定性变得越来越重要。Sentinel以“流量”为切入点，在流量控制、断路、负载保护等多个领域开展业务，保障业务可靠性。

Sentinel 具有以下特点：

• 丰富场景：Sentinel 支持阿里巴巴双十一重点场景，如秒杀（即控制突发流量，使其在系统容量可接受范围内）、消息负载转移、不可靠的下游应用的断路。

• 全面的实时监控： Sentinel 提供实时监控能力。您可以看到您的服务器的监控数据，精确到秒级，甚至可以看到少于 500 个节点的集群的整体运行状态。

• 广泛的开源生态系统： Sentinel 提供开箱即用的模块，可以轻松与其他开源框架/库集成，例如 Spring Cloud、Dubbo 和 gRPC。使用 Sentinel，只需要引入相关依赖并做一些简单的配置即可。

• 完善的 SPI 扩展机制： Sentinel 提供简单易用的声音 SPI 扩展接口。您可以使用 SPI 扩展快速自定义逻辑，例如，您可以定义自己的规则管理，或适应特定的数据源。

搭建 sentinel 项目

1. 下载 jar 包
   下载地址：https://github.com/alibaba/Sentinel/releases
2. 启动步骤

• 前提：jdk1.8环境和8080端口不能被占用
• 启动命令：java -jar sentinel-dashboard-1.8.2.jar
• 访问地址：localhost:8080
• 输入默认账号密码：sentinel/sentinel

3. 导入依赖

<!-- Nacos客户端依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
<!-- sentinel依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

4. 配置文件

server.port=8070
spring.application.name=shop-service
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=localhost:8848

# 默认8719端口，键入被占用会自动从8719+1，直到找到未被占用的端口
spring.cloud.sentinel.transport.port=8719
# dashboard 地址
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=localhost:8080
spring.cloud.sentinel.web-context-unify=false

5. 编写测试类，启动

@GetMapping("/testA")
    public String testA()
        return "-----testA";
    

6. 调用接口，查看 localhost:8080 页面
   因为Sentinel本身采用的是懒加载机制，所以我们需要首先访问服务对应的接口，Sentinel才能工作
   

流控规则

• 资源名：唯一名称，默认请求路径
• 针对来源：Sentinel可以针对调用者进行限流，填写微服务名，默认default（不区分来源）
• 阈值类型/单机阈值：
  • QPS（每秒钟的请求数量）：当调用该API的QPS达到阈值的时候，进行限流
  • 线程数：当调用该API的线程数量达到阈值的时候，进行限流
• 是否集群：集群模式 || 非集群模式
• 流控模式：
  • 直接：API达到限流条件时，直接限流
  • 关联：当关联的资源达到阈值时，就限流自己
  • 链路：只记录指定链路上的流量（指定资源从入口资源进来的流量，如果达到阈值，就进行限流）(API级别的针对来源)
• 流控效果：
  • 快速失败：直接失败，抛异常
  • Wam Up：根据codeFactor（冷加载因子，默认3）的值，从阈值/codeFacotor，经过预热时长，才达到设置的QPS阈值
  • 排队等待：匀速排队，让请求以匀速的速度通过，阈值类型必须设置为QPS，否则无效

熔断规则

• 慢调用比例 (SLOW_REQUEST_RATIO)：选择以慢调用比例作为阈值，需要设置允许的慢调用 RT（即最大的响应时间），请求的响应时间大于该值则统计为慢调用。当单位统计时长（statIntervalMs）内请求数目大于设置的最小请求数目，并且慢调用的比例大于阈值，则接下来的熔断时长内请求会自动被熔断。经过熔断时长后熔断器会进入探测恢复状态（HALF-OPEN 状态），若接下来的一个请求响应时间小于设置的慢调用 RT 则结束熔断，若大于设置的慢调用 RT 则会再次被熔断。
• 异常比例 (ERROR_RATIO)：当单位统计时长（statIntervalMs）内请求数目大于设置的最小请求数目，并且异常的比例大于阈值，则接下来的熔断时长内请求会自动被熔断。经过熔断时长后熔断器会进入探测恢复状态（HALF-OPEN 状态），若接下来的一个请求成功完成（没有错误）则结束熔断，否则会再次被熔断。异常比率的阈值范围是 [0.0, 1.0]，代表 0% - 100%。
• 异常数 (ERROR_COUNT)：当单位统计时长内的异常数目超过阈值之后会自动进行熔断。经过熔断时长后熔断器会进入探测恢复状态（HALF-OPEN 状态），若接下来的一个请求成功完成（没有错误）则结束熔断，否则会再次被熔断。

注意：异常降级仅针对业务异常，对 Sentinel 限流降级本身的异常（BlockException）不生效。

热点规则

热点参数限流会统计传入参数中的热点参数，并根据配置的限流阈值与模式，对包含热点参数的资源调用进行限流。热点参数限流可以看做是一种特殊的流量控制，仅对包含热点参数的资源调用生效。

Sentinel 利用 LRU 策略统计最近最常访问的热点参数，结合令牌桶算法来进行参数级别的流控。

系统规则

Sentinel 系统自适应保护从整体维度对应用入口流量进行控制，结合应用的 Load、总体平均 RT、入口 QPS 和线程数等几个维度的监控指标，让系统的入口流量和系统的负载达到一个平衡，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。

• Load 自适应（仅对 Linux/Unix-like 机器生效）：系统的 load1（1分钟平均负载） 作为启发指标，进行自适应系统保护。当系统 load1（1分钟平均负载） 超过设定的启发值（阈值），且系统当前的并发线程数超过估算的系统容量时才会触发系统保护（BBR 阶段）。系统容量由系统的 maxQps(秒级统计的最大QPS) * minRt(秒级统计的最小响应时间) 估算得出。设定参考值一般是 CPU cores * 2.5。
• CPU usage（1.5.0+ 版本）：当系统 CPU 使用率超过阈值即触发系统保护（取值范围 0.0-1.0），比较灵敏。
• 平均 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。
• 并发线程数：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。

注解支持

@SentinelResource 用于定义资源，并提供可选的异常处理和 fallback 配置项。 @SentinelResource 注解包含以下属性：

• value：资源名称，必需项（不能为空）

• entryType：entry 类型，可选项（默认为 EntryType.OUT）

• blockHandler / blockHandlerClass: blockHandler 对应处理 BlockException 的函数名称，可选项。blockHandler 函数访问范围需要是 public，返回类型需要与原方法相匹配，参数类型需要和原方法相匹配并且最后加一个额外的参数，类型为 BlockException。blockHandler 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数，则可以指定 blockHandlerClass 为对应的类的 Class 对象，注意对应的函数必需为 static 函数，否则无法解析。

• fallback：fallback 函数名称，可选项，用于在抛出异常的时候提供 fallback 处理逻辑。fallback 函数可以针对所有类型的异常（除了 exceptionsToIgnore 里面排除掉的异常类型）进行处理。fallback 函数签名和位置要求：
  (1) 返回值类型必须与原函数返回值类型一致；
  (2) 方法参数列表需要和原函数一致，或者可以额外多一个 Throwable 类型的参数用于接收对应的异常。
  (3) fallback 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数，则可以指定 fallbackClass 为对应的类的 Class 对象，注意对应的函数必需为 static 函数，否则无法解析。

• defaultFallback（since 1.6.0）：默认的 fallback 函数名称，可选项，通常用于通用的 fallback 逻辑（即可以用于很多服务或方法）。默认 fallback 函数可以针对所有类型的异常（除了 exceptionsToIgnore 里面排除掉的异常类型）进行处理。若同时配置了 fallback 和 defaultFallback，则只有 fallback 会生效。defaultFallback 函数签名要求：
  (1) 返回值类型必须与原函数返回值类型一致；
  (2) 方法参数列表需要为空，或者可以额外多一个 Throwable 类型的参数用于接收对应的异常。
  (3) defaultFallback 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数，则可以指定 fallbackClass 为对应的类的 Class 对象，注意对应的函数必需为 static 函数，否则无法解析。

• exceptionsToIgnore（since 1.6.0）：用于指定哪些异常被排除掉，不会计入异常统计中，也不会进入 fallback 逻辑中，而是会原样抛出。
  注：1.6.0 之前的版本 fallback 函数只针对降级异常（DegradeException）进行处理，不能针对业务异常进行处理。

若 blockHandler 和 fallback 都进行了配置，则被限流降级而抛出 BlockException 时只会进入 blockHandler 处理逻辑。若未配置 blockHandler、fallback 和 defaultFallback，则被限流降级时会将 BlockException 直接抛出。

源码地址

https://gitee.com/liu-yuanxiong/springboot-alibaba-parent

官方文档