Sentinel-微服务保护框架(中)

简介: Sentinel-微服务保护框架(中)

2.4.1流控效果-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

因此出现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

image.png

2.4.2流控效果-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。

2.4.3总结

流控效果

  • 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

2.5热点参数限流

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

2.5.1全局参数限流

例如,一个根据id查询商品的接口:

image.png

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:

image.png

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:

image.png

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

2.5.2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 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:

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

3.隔离和降级

限流是一种预防措施 虽然限流可以尽量避免因高并发而引起的服务故障 但服务还会因为其它原因而故障

而要将这些故障控制在一定范围 避免雪崩 就要靠线程隔离(舱壁模式)和熔断降级手段了

线程隔离之前讲到过:调用者在调用服务提供者时 给每个调用的请求分配独立线程池 出现故障时 最多消耗这个线程池内资源 避免把调用者的所有资源耗尽

image.png

熔断降级:是在调用方这边加入断路器 统计对服务提供者的调用 如果调用的失败比例过高 则熔断该业务 不允许访问该服务的提供者了

image.png

不管是线程隔离还是熔断降级 都是对客户端( 调用方)的保护

需要在调用方发起远程调用时做线程隔离、或者服务熔断

而我们的微服务远程调用都是基于Feign来完成的 因此我们需要将Feign与Sentinel整合

在Feign里面实现线程隔离和服务熔断

3.1FeignClient整合Sentinel

SpringCloud中 微服务调用都是通过Feign来实现的 因此做客户端保护必须整合Feign和Sentinel

3.1.1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

3.1.2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

  1. 方式一:FallbackClass 无法对远程调用的异常做处理
  2. 方式二:FallbackFactory 可以对远程调用的异常做处理

通过方式二进行失败降级处理:

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

package cn.itcast.feign.clients.fallback;
import cn.itcast.feign.clients.UserClient;
import cn.itcast.feign.pojo.User;
import feign.hystrix.FallbackFactory;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
 * @author bobochang
 * @description
 * @created 2022/5/26-09:17
 **/
@Slf4j
public class UserClientFallBackFactory implements FallbackFactory<UserClient> {
    @Override
    public UserClient create(Throwable throwable) {
        return new UserClient() {
            @Override
            public User findById(Long id) {
                // 日志记录异常信息
                log.error("查询结果异常",throwable);
                // 返回默认数据 空对象
                return new User();
            }
        };
    }
}

步骤二: 在feing-api项目中的DefaultFeignConfiguration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

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

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

3.1.3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

3.2线程隔离(舱壁模式)

3.2.1线程隔离方式

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)

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

image.png



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