微服务架构--流量控制Sentinel(二)

一、Sentinel简介

  Sentinel 是面向分布式服务架构的轻量级流量控制产品，主要以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度来帮助您保护服务的稳定性。
  Sentinel 可以简单的分为 Sentinel 核心库和 Dashboard。核心库不依赖 Dashboard，但是结合 Dashboard 可以取得最好的效果。
文档：https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki

1. Sentinel 和之前常用的熔断降级库 Netflix Hystrix 有什么异同呢？
   对比内容| Sentinel |Hystrix
   :---|:---|:---
   隔离策略 |信号量隔离 |线程池隔离/信号量隔离
   熔断降级策略 |基于响应时间或失败比率 |基于失败比率
   实时指标实现| 滑动窗口 |滑动窗口（基于 RxJava）
   规则配置| 支持多种数据源 |支持多种数据源
   扩展性| 多个扩展点| 插件的形式
   基于注解的支持 |支持| 支持
   限流 |基于 QPS，支持基于调用关系的限流| 不支持
   流量整形| 支持慢启动、匀速器模式 |不支持
   系统负载保护| 支持| 不支持
   控制台| 开箱即用，可配置规则、查看秒级监控、机器发现等 |不完善
   常见框架的适配| Servlet、Spring Cloud、Dubbo、gRPC 等 |Servlet、Spring Cloud Netflix
2. Sentinel 控制台最少应该包含如下功能:
   查看机器列表以及健康情况：收集 Sentinel 客户端发送的心跳包，用于判断机器是否在线。
   监控 (单机和集群聚合)：通过 Sentinel 客户端暴露的监控 API，定期拉取并且聚合应用监控信息，最终可以实现秒级的实时监控。
   规则管理和推送：统一管理推送规则。
   鉴权：生产环境中鉴权非常重要。这里每个开发者需要根据自己的实际情况进行定制。

二、Sentinel 基本概念

1. 资源
   资源是 Sentinel 的关键概念。它可以是 Java 应用程序中的任何内容，例如，由应用程序提供的服务，或由应用程序调用的其它应用提供的服务，甚至可以是一段代码。
   只要通过 Sentinel API 定义的代码，就是资源，能够被 Sentinel 保护起来。大部分情况下，可以使用方法签名，URL，甚至服务名称作为资源名来标示资源。
2. 规则
   围绕资源的实时状态设定的规则，可以包括流量控制规则、熔断降级规则以及系统保护规则。所有规则可以动态实时调整。

三、Sentinel 功能和设计理念

1. 流量控制
     流量控制在网络传输中是一个常用的概念，它用于调整网络包的发送数据。然而，从系统稳定性角度考虑，在处理请求的速度上，也有非常多的讲究。任意时间到来的请求往往是随机不可控的，而系统的处理能力是有限的。我们需要根据系统的处理能力对流量进行控制。Sentinel 作为一个调配器，可以根据需要把随机的请求调整成合适的形状，如下图所示：

   
   
   

   流量控制

2. 流量控制设计理念
   流量控制有以下几个角度:
   资源的调用关系，例如资源的调用链路，资源和资源之间的关系；
   运行指标，例如 QPS、线程池、系统负载等；
   控制的效果，例如直接限流、冷启动、排队等。
   Sentinel 的设计理念是让您自由选择控制的角度，并进行灵活组合，从而达到想要的效果。

3. 熔断降级
     除了流量控制以外，降低调用链路中的不稳定资源也是 Sentinel 的使命之一。由于调用关系的复杂性，如果调用链路中的某个资源出现了不稳定，最终会导致请求发生堆积。这个问题和 Hystrix 里面描述的问题是一样的。

   
   
   

   熔断降级
   
   

     Sentinel 和 Hystrix 的原则是一致的: 当调用链路中某个资源出现不稳定，例如，表现为 timeout，异常比例升高的时候，则对这个资源的调用进行限制，并让请求快速失败，避免影响到其它的资源，最终产生雪崩的效果。
   Hystrix 通过线程池的方式，来对依赖(在我们的概念中对应资源)进行了隔离。这样做的好处是资源和资源之间做到了最彻底的隔离。缺点是除了增加了线程切换的成本，还需要预先给各个资源做线程池大小的分配。
   Sentinel 对这个问题采取了两种手段:

1. 通过并发线程数进行限制
   和资源池隔离的方法不同，Sentinel 通过限制资源并发线程的数量，来减少不稳定资源对其它资源的影响。这样不但没有线程切换的损耗，也不需要您预先分配线程池的大小。当某个资源出现不稳定的情况下，例如响应时间变长，对资源的直接影响就是会造成线程数的逐步堆积。当线程数在特定资源上堆积到一定的数量之后，对该资源的新请求就会被拒绝。堆积的线程完成任务后才开始继续接收请求。
2. 通过响应时间对资源进行降级
   除了对并发线程数进行控制以外，Sentinel 还可以通过响应时间来快速降级不稳定的资源。当依赖的资源出现响应时间过长后，所有对该资源的访问都会被直接拒绝，直到过了指定的时间窗口之后才重新恢复。

4. 系统负载保护
     Sentinel 同时对系统的维度提供保护。防止雪崩，是系统防护中重要的一环。当系统负载较高的时候，如果还持续让请求进入，可能会导致系统崩溃，无法响应。在集群环境下，网络负载均衡会把本应这台机器承载的流量转发到其它的机器上去。如果这个时候其它的机器也处在一个边缘状态的时候，这个增加的流量就会导致这台机器也崩溃，最后导致整个集群不可用。
   针对这个情况，Sentinel 提供了对应的保护机制，让系统的入口流量和系统的负载达到一个平衡，保证系统在能力范围之内处理最多的请求。

二、下载启动

1. 下载地址
   https://github.com/alibaba/Sentinel/releases
   
   

   下载Jar

[root@localhost ~]# wget https://github.com/alibaba/Sentinel/releases/download/1.6.3/sentinel-dashboard-1.6.3.jar 
# 启动
[root@localhost ~]# java -Dserver.port=8858 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8858 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.6.3.jar 
# 后台启动
[root@localhost ~]# nohup  java -Dserver.port=8858 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8858 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.6.3.jar  &

其中 -Dserver.port=8080 用于指定 Sentinel 控制台端口为 8080。
从 Sentinel 1.6.0 起，Sentinel 控制台引入基本的登录功能，默认用户名和密码都是 sentinel

2. 使用Docker运行（开发模式推荐）：

# 拉取镜像
[root@192 ~]# docker pull bladex/sentinel-dashboard
# 运行镜像
[root@192 ~]# docker run --name sentinel -d -p 8858:8858 -d bladex/sentinel-dashboard
d0e107c5498095607720ff4cbbdfe7454ed4000ceb3f092ff2d0e6e62ef2321b

3. 访问地址

• dashboard 地址：http://localhost:8858

• 账号密码都为：sentinel

  
  
  

  登录访问
  
  
  

  主页面

三、客户端接入控制台

1. 引入JAR包
     客户端需要引入 Transport 模块来与 Sentinel 控制台进行通信。您可以通过 pom.xml 引入 JAR 包:

        
        
        
            com.alibaba.csp
            sentinel-transport-simple-http
            1.4.1
        
        
        
            com.alibaba.csp
            sentinel-dubbo-adapter
            1.4.1
        
        
        
            com.alibaba.csp
            sentinel-annotation-aspectj
            1.4.1
        
        
        
            com.alibaba.csp
            sentinel-parameter-flow-control
            1.4.1
        

2. 配置启动参数
     启动时加入 JVM 参数 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=consoleIp:port 指定控制台地址和端口。若启动多个应用，则需要通过 -Dcsp.sentinel.api.port=xxxx 指定客户端监控 API 的端口（默认是 8719）。

3. 用户可以通过如下参数进行配置：
   -Dsentinel.dashboard.auth.username=sentinel 用于指定控制台的登录用户名为 sentinel；
   -Dsentinel.dashboard.auth.password=123456 用于指定控制台的登录密码为 123456；如果省略这两个参数，默认用户和密码均为 sentinel；
   -Dserver.servlet.session.timeout=7200 用于指定 Spring Boot 服务端 session 的过期时间，如 7200 表示 7200 秒；60m 表示 60 分钟，默认为 30 分钟；
   同样也可以直接在 Spring properties 文件中进行配置。

四、查看机器列表以及健康情况

机器列表

五、监控

1. "簇点链路"中显示刚刚调用的资源（单机实时）
   注意: 簇点监控是内存态的信息，它仅展示启动后调用过的资源。

   
   
   

   簇点链路

2. "实时监控"汇总资源信息（集群聚合）
   注意: 实时监控仅存储 5 分钟以内的数据，如果需要持久化，需要通过调用实时监控接口来定制。

   
   
   

   实时监控

注意：请确保 Sentinel 控制台所在的机器时间与自己应用的机器时间保持一致，否则会导致拉不到实时的监控数据。

六、规则管理及推送

Sentinel 控制台同时提供简单的规则管理以及推送的功能。规则推送分为 3 种模式，包括 "原始模式"、"Pull 模式" 和"Push 模式"。