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
- 所有的规则都可以通过对应的硬编码模式XxxRuleManager来加载
- 可以在内存中通过动态的修改生效，通过API来进行修改。
- 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：
com.alibaba.csp
sentinel-core
1.4.1
com.alibaba.csp
sentinel-annotation-aspectj
1.4.1
com.alibaba.csp
sentinel-transport-simple-http
1.4.1
com.alibaba.csp
sentinel-datasource-apollo
1.4.1
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> flowRuleDataSource = new ApolloDataSource<>(namespaceName,
flowRuleKey, defaultFlowRules, source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference>() {
}));
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）
com.alibaba.csp
sentinel-core
1.4.0
com.alibaba.csp
sentinel-annotation-aspectj
1.4.0
com.alibaba.csp
ahas-sentinel-client
1.0.4
com.alibaba.csp
spring-boot-starter-ahas-sentinel-client
1.0.2
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