Sentinel 流量控制

Sentinel 流量控制

一、sentinel是什么

流控降级 Sentinel 是面向分布式服务架构的专业流量控制组件，主要以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统保护等多个维度来帮助您保障服务的稳定性，同时提供强大的聚合监控和历史监控查询功能

流控降级 Sentinel，由阿里巴巴集团自主研发， 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，是阿里巴巴双十一使用的核心产品。

 

（引用自sentinel官方文档）

二、sentinel 原理解析

1.架构概述：

 Sentinel 里面，所有的资源都对应一个资源名称以及一个 Entry。Entry 可以通过对主流框架的适配自动创建，也可以通过注解的方式或调用 API 显式创建；每一个 Entry 创建的时候，同时也会创建一系列功能插槽（slot chain）。这些插槽有不同的职责，例如:

• NodeSelectorSlot 负责收集资源的路径，并将这些资源的调用路径，以树状结构存储起来，用于根据调用路径来限流降级；
• ClusterBuilderSlot 则用于存储资源的统计信息以及调用者信息，例如该资源的 RT, QPS, thread count 等等，这些信息将用作为多维度限流，降级的依据；
• StatisticSlot 则用于记录、统计不同纬度的 runtime 指标监控信息；
• FlowSlot 则用于根据预设的限流规则以及前面 slot 统计的状态，来进行流量控制；
• AuthoritySlot 则根据配置的黑白名单和调用来源信息，来做黑白名单控制；
• DegradeSlot 则通过统计信息以及预设的规则，来做熔断降级；
• SystemSlot 则通过系统的状态，例如 load1 等，来控制总的入口流量；

 

总体的框架如下:

 

Sentinel 将 SlotChainBuilder 作为 SPI 接口进行扩展，使得 Slot Chain 具备了扩展的能力。您可以自行加入自定义的 slot 并编排 slot 间的顺序，从而可以给 Sentinel 添加自定义的功能。

（引用自sentinel官方文档）

 

2.资源处理

使用责任链模式处理资源

 

3.规则

Sentinel有提供3种规则或者说是策略来对资源进行管控，存在管控台可以动态实时调整：

1.系统保护规则SystemRule

• Load （仅对 Linux/Unix-like 机器生效）：当系统 Load1 超过阈值，且系统当前的并发线程数超过系统容量时才会触发系统保护。系统容量由系统的 maxQps * minRt 计算得出。
• 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。
• 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。

 

2.流量控制规则FlowRule

• resource：资源名，即限流规则的作用对象
• count: 限流阈值
• grade: 限流阈值类型（QPS 或并发线程数）
• limitApp: 流控针对的调用来源，若为 default 则不区分调用来源
• strategy: 调用关系限流策略
• controlBehavior: 流量控制效果（直接拒绝、Warm Up、匀速排队）

 

3.熔断降级规则DegradeRule

• resource：资源名
• count: 限流阈值
• grade: 限流阈值类型（QPS 或并发线程数）
• timeWindow: 降级的时间窗口

 

4.规则加载

1. 所有的规则都可以通过对应的硬编码模式XxxRuleManager来加载
2. 可以在内存中通过动态的修改生效，通过API来进行修改。
3. Sentinel有提供通过实现DataSource接口的方式来定义规则的存储

 

三、sentinel 如何集成（采用AOP方式接入）

1.集成到apollo（动态推送） 

 sentienl-apollo demo :https://github.com/laimailai2018/springboot_learn/tree/master/sentinel_apollo

 

 

      1.sentinel控制台修改规则，推送到apollo服务端

      2.apollo服务端推送到客户端，使配置生效

     如果要做到图示sentinel dashboard（控制台） 修改后推送到apollo，需要对控制台源码进行修改。

 

1.1 maven依赖：

<!--sentinel 核心-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-core</artifactId>
            <version>1.4.1</version>
        </dependency>
        <!--sentinel aop-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-annotation-aspectj</artifactId>
            <version>1.4.1</version>
        </dependency>
        <!--sentinel 控制台连接-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
            <version>1.4.1</version>
        </dependency>
        <!--sentinel apollo连接-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-datasource-apollo</artifactId>
            <version>1.4.1</version>
        </dependency>

 

1.2 aop切入

//配置AOP切入  
@Bean
    public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
        return new SentinelResourceAspect();
    }

 

1.3 加载apollo动态规则

@Bean
    public void loadRules() {
        //apollo appid
        String appId = "apollo-appid";
        //apollo 服务地址
        String apolloMetaServerAddress = "http://localhost:XXXX";
        System.setProperty("app.id", appId);
        System.setProperty("apollo.meta", apolloMetaServerAddress);
        //apollo应用空间
        String namespaceName = "application";
        //apollo 限流规则key
        String flowRuleKey = "sentinel.flowrule.key";
        //sentinel 默认规则，连接apollo失败时调用的规则，这里设置为空
        String defaultFlowRules = "[]";

        ReadableDataSource<String, List<FlowRule>> flowRuleDataSource = new ApolloDataSource<>(namespaceName,
                flowRuleKey, defaultFlowRules, source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<FlowRule>>() {
        }));
        FlowRuleManager.register2Property(flowRuleDataSource.getProperty());
    }

 

1.4 注解方式接入

@SentinelResource(value = "test")
 public void test() throws Exception {
        System.out.println("test!");
 }

 

1.5 jvm参数配置

#sentinel控制台 ，需要另外启动一个项目，可选
-Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 
#本服务在sentinel控制台的名称，可选
-Dproject.name=laimailai 

#调用apollo的环境
-Denv=DEV 
#apollo服务地址
-Dapollo.configService=http://localhost:XXXX

 

1.6 apollo限流规则编写

key:
  sentinel.flowrule.key
  
value:
   [
        {
            "resource": "test",
            "controlBehavior": 0,
            "count": 1,
            "grade": 1,
            "limitApp": "default",
            "strategy": 0
        }
    ]

 

访问localhost:XXXX/test 进行测试

 

2.集成AHAS（推荐）

2.1 maven依赖：

    sentinel 1.4.0版本必须搭配ahas-sentinel-client 1.0.4版本使用（别问我怎么知道的 o(╥﹏╥)o）

    sentinel 1.4.0版本必须搭配ahas-sentinel-client 1.0.4版本使用（别问我怎么知道的 o(╥﹏╥)o）

    sentinel 1.4.0版本必须搭配ahas-sentinel-client 1.0.4版本使用（别问我怎么知道的 o(╥﹏╥)o）

<!--sentinel 核心-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-core</artifactId>
            <version>1.4.0</version>
        </dependency>
        <!--sentinel aop-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-annotation-aspectj</artifactId>
            <version>1.4.0</version>
        </dependency>
        <!--ahas-sentinel-client-->
         <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>ahas-sentinel-client</artifactId>
            <version>1.0.4</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-ahas-sentinel-client</artifactId>
            <version>1.0.2</version>
        </dependency>

 

2.2 aop切入

//配置AOP切入  
@Bean
    public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
        return new SentinelResourceAspect();
    }

 

2.3 注解方式接入

@SentinelResource(value = "test")
 public void test() throws Exception {
        System.out.println("test!");
 }

 

2.4 jvm参数配置

公网环境需要在阿里云ahas控制台获取许可证

公网环境需要在阿里云ahas控制台获取许可证

公网环境需要在阿里云ahas控制台获取许可证

 

#公网环境许可证
-Dahas.license=XXXXXX

#调用apollo环境
-Denv=DEV 
#apollo服务地址
-Dapollo.configService=http://localhost:XXXX

 

2.5 限流规则编写

直接去ahas控制台对应用进行设置

访问localhost:XXXX/test 进行测试

3.根据调用方限流

3.1 场景：根据调用方标识分别做限流

ContextUtil.enter(resourceName, origin) 

方法中的 origin 参数标明了调用方身份。这些信息会在 ClusterBuilderSlot 中被统计

注意：ContextUtil.enter(xxx) 方法仅在调用链路入口处生效

//controller层
    @GetMapping("/test")
    public String foo(String origin) throws Exception {
        service.test();
        ContextUtil.enter("test", origin);
        return service.hello(origin);
    }
    
    //service层
    @SentinelResource(value = "test")
    public String hello(String origin) {
        return String.format(origin);
    }

 

 

3.2 查看调用方限流情况

访问：http://localhost:8719/origin?id=test

id: test
idx origin  threadNum passedQps blockedQps totalQps aRt   1m-passed 1m-blocked 1m-total 
1   test01    0         0         0          0        0     0         0          0
2   test02    0         0         0          0        0     0         0          0

上面这个命令展示了资源名为 test的资源被两个不同的调用方调用的统计。

 

四、sentinel参考资料

1.sentinel：https://github.com/alibaba/Sentinel

2.apollo：https://github.com/ctripcorp/apollo

3.阿里云AHAS：https://help.aliyun.com/product/87450.html

4.AHAS阿里云控制台：https://ahas.console.aliyun.com

转载于:https://my.oschina.net/u/3795437/blog/3011051