Sentinel-Go 集成 Nacos 实现外部动态数据源

简介： 2020年，Sentinel 推出 Go 原生版本Sentinel-Golang，在云原生领域继续突破。本文将从实际出发结合案例说明在Sentinel-Golang中如何集成Nacos，使其做为外部动态数据源，将流控规则存储在nacos中，并且实现动态实时更新规则。

导读：2020年，Sentinel 推出 Go 原生版本 Sentinel-Golang，在云原生领域继续突破。本文将从实际出发结合案例说明在Sentinel-Golang中如何集成 Nacos，使其做为外部动态数据源，将流控规则存储在nacos中，并且实现动态实时更新规则。

本文主要分为两个部分：

将sentinel流控规则定义在代码内部实现限流效果。
将sentinel流控规则定义在nacos配置中心，实现限流效果以及在nacos中动态更新规则,实现动态流控。

下面将详细介绍一下相关的背景知识。

Sentinel

随着微服务的流行，服务和服务之间的稳定性变得越来越重要。Sentinel 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保护服务的稳定性。

Sentinel 具有以下特征:

丰富的应用场景：Sentinel 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。
完备的实时监控：Sentinel 同时提供实时的监控功能。您可以在控制台中看到接入应用的单台机器秒级数据，甚至 500 台以下规模的集群的汇总运行情况。
广泛的开源生态：Sentinel 提供开箱即用的与其它开源框架/库的整合模块，例如与 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合。您只需要引入相应的依赖并进行简单的配置即可快速地接入 Sentinel。
完善的 SPI 扩展点：Sentinel 提供简单易用、完善的 SPI 扩展接口。您可以通过实现扩展接口来快速地定制逻辑。例如定制规则管理、适配动态数据源等。

1.1 Sentinel 的历史

2012年，Sentinel 诞生，主要功能为入口流量控制。
2013-2017年，Sentinel 在阿里巴巴集团内部迅速发展，成为基础技术模块，覆盖了所有的核心场景。Sentinel 也因此积累了大量的流量归整场景以及生产实践。
2018年，Sentinel 开源，并持续演进。
2019年，Sentinel 在多语言扩展的方向上逐步探索，陆续推出 C++ 原生版本、Envoy 集群流量控制支持。
2020年，Sentinel 推出 Go 原生版本，期待在云原生领域继续突破。https://github.com/alibaba/sentinel-golang

Nacos

Nacos是一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理的平台，Nacos脱胎于阿里巴巴内部的ConfigServer和Diamond，是它们的开源实现。经历过双十一流量峰值和阿里巴巴经济体超大规模容量的考验，沉淀了阿里巴巴软负载团队在这个领域十年的经验，在稳定性和功能性上都有很好的保障。

（Sentinel-Go集成Nacos动态数据源架构）

目前 Sentinel 内部的限流、熔断等策略都是基于规则来实现的，提供动态数据源扩展的目的，就是希望将规则数据的加载以及更新操作通过一些配置中心中间件(比如 nacos,etcd,conful,等等)来实现动态更新。

Sentinel-Go 限流 Demo

未集成nacos时规则定义在代码内部，没有使用外部数据源。

3.1 安装

go get github.com/alibaba/sentinel-golang

3.2 Demo样例

使用 Sentinel 主要分为以下几步：

对 Sentinel 进行相关配置并进行初始化
埋点（定义资源）
配置规则

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "math/rand"
    "time"

    sentinel "github.com/alibaba/sentinel-golang/api"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/base"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/flow"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/util"
)

func main() {
    _// We should initialize Sentinel first._
    err := sentinel.InitDefault()
    if err != nil {
        log.Fatalf("Unexpected error: %+v", err)
    }

    _, err = flow.LoadRules([]*flow.FlowRule{
        {
            Resource:        "some-test",
            MetricType:      flow.QPS,
            Count:           10,
            ControlBehavior: flow.Reject,
        },
    })
    if err != nil {
        log.Fatalf("Unexpected error: %+v", err)
        return
    }

    ch := make(chan struct{})

    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            for {
                e, b := sentinel.Entry("some-test", sentinel.WithTrafficType(base.Inbound))
                if b != nil {
                    _// Blocked. We could get the block reason from the BlockError._
                    time.Sleep(time.Duration(rand.Uint64()%10) * time.Millisecond)
                } else {
                    _// Passed, wrap the logic here._
                    fmt.Println(util.CurrentTimeMillis(), "passed")
                    time.Sleep(time.Duration(rand.Uint64()%10) * time.Millisecond)

                    _// Be sure the entry is exited finally._
                    e.Exit()
                }

            }
        }()
    }
    <-ch
}

官方expmale:https://github.com/alibaba/sentinel-golang/tree/master/example

Sentinel-Go 集成Nacos

Sentinel-Go集成Nacos实现外部动态数据源功能.

4.1 部署Nacos

4.1.1 版本选择

您可以在Nacos的release notes及博客中找到每个版本支持的功能的介绍，当前推荐的稳定版本为1.3.1。

4.1.2 预备环境准备

Nacos 依赖 Java 环境来运行。如果您是从代码开始构建并运行Nacos，还需要为此配置 Maven环境，请确保是在以下版本环境中安装使用:

64 bit OS，支持 Linux/Unix/Mac/Windows，推荐选用 Linux/Unix/Mac。
64 bit JDK 1.8+；下载 & 配置。
Maven 3.2.x+；下载 & 配置。

4.1.3 下载源码或者安装包

你可以通过源码和发行包两种方式来获取 Nacos。

从 Github 上下载源码方式

git clone https://github.com/alibaba/nacos.git
cd nacos/
mvn -Prelease-nacos -Dmaven.test.skip=true clean install -U  
ls -al distribution/target/
// change the $version to your actual path
cd distribution/target/nacos-server-$version/nacos/bin

下载编译后压缩包方式

您可以从最新稳定版本下载 nacos-server-$version.zip 包。

unzip nacos-server-$version.zip 或者 tar -xvf nacos-server-$version.tar.gz
  cd nacos/bin

4.1.4 启动服务器

Linux/Unix/Mac
启动命令(standalone代表着单机模式运行，非集群模式):
sh startup.sh -m standalone
如果您使用的是ubuntu系统，或者运行脚本报错提示[[符号找不到，可尝试如下运行：
bash startup.sh -m standalone

Windows
启动命令：
cmd startup.cmd
或者双击startup.cmd运行文件。

部署成功访问 http://127.0.0.1:8848/nacos
用户名/密码：nacos/nacos

4.2 Sentinel限流配置到Nacos

登录到nacos web
在配置管理中，新建配置
输入dataId,group（dataId,group 创建时可以自定义,本文创建的dataId=flow,group=sentinel-go）
将数据源样例粘贴到配置内容中。

4.2.1 Nacos 外部数据源样例

此样例是流量控制的Demo配置。当流量并发数大于100直接拒绝。

配置内容说明可参考https://github.com/alibaba/sentinel-golang/wiki/流量控制

[
    {
        "resource": "some-test",
        "metricType": 1,
        "count": 100.0,
        "controlBehavior":0
    }
]

创建完成后，在nacos配置列表中可以看到对应的限流配置。

4.3 Nacos数据源集成

4.3.1 创建项目

版本
1. sentinel-golang 版本使用0.6.0，nacos-sdk-go 使用1.0.0
go.mod

module sentinel-go-nacos-example

go 1.13

require (
    github.com/alibaba/sentinel-golang v0.6.0
    github.com/nacos-group/nacos-sdk-go v1.0.0
)

main.go

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "sync/atomic"
    "time"

    sentinel "github.com/alibaba/sentinel-golang/api"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/base"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/ext/datasource/nacos"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/util"
    "github.com/nacos-group/nacos-sdk-go/clients"

    "github.com/alibaba/sentinel-golang/ext/datasource"
    "github.com/nacos-group/nacos-sdk-go/common/constant"
)

type Counter struct {
    pass  *int64
    block *int64
    total *int64
}

func main() {
    _//流量计数器,为了流控打印日志更直观,和集成nacos数据源无关。_
    counter := Counter{pass: new(int64), block: new(int64), total: new(int64)}

    _//nacos server地址_
    sc := []constant.ServerConfig{
        {
            ContextPath: "/nacos",
            Port:        8848,
            IpAddr:      "127.0.0.1",
        },
    }
    _//nacos client 相关参数配置,具体配置可参考https://github.com/nacos-group/nacos-sdk-go_
    cc := constant.ClientConfig{
        TimeoutMs: 5000,
    }
    _//生成nacos config client(配置中心客户端)_
    client, err := clients.CreateConfigClient(map[string]interface{}{
        "serverConfigs": sc,
        "clientConfig":  cc,
    })
    if err != nil {
        fmt.Printf("Fail to create client, err: %+v", err)
        return
    }
    _//注册流控规则Handler_
    h := datasource.NewFlowRulesHandler(datasource.FlowRuleJsonArrayParser)
    _//创建NacosDataSource数据源_
    _//sentinel-go 对应在nacos中创建配置文件的group_
    _//flow 对应在nacos中创建配置文件的dataId_
    nds, err := nacos.NewNacosDataSource(client, "sentinel-go", "flow", h)
    if err != nil {
        fmt.Printf("Fail to create nacos data source client, err: %+v", err)
        return
    }
    _//nacos数据源初始化_
    err = nds.Initialize()
    if err != nil {
        fmt.Printf("Fail to initialize nacos data source client, err: %+v", err)
        return
    }
    _//启动统计_
    go timerTask(&counter)

    _//模拟流量_
    ch := make(chan struct{})
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            for {
                atomic.AddInt64(counter.total, 1)
                _//some-test 对应在nacos 流控配置文件中的resource_
                e, b := sentinel.Entry("some-test", sentinel.WithTrafficType(base.Inbound))
                if b != nil {
                    atomic.AddInt64(counter.block, 1)
                    _// Blocked. We could get the block reason from the BlockError._
                    time.Sleep(time.Duration(rand.Uint64()%10) * time.Millisecond)
                } else {
                    atomic.AddInt64(counter.pass, 1)
                    time.Sleep(time.Duration(rand.Uint64()%10) * time.Millisecond)

                    _// Be sure the entry is exited finally._
                    e.Exit()
                }

            }
        }()
    }
    <-ch
}

_//statistic print_
func timerTask(counter *Counter) {
    fmt.Println("begin to statistic!!!")
    var (
        oldTotal, oldPass, oldBlock int64
    )
    for {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        globalTotal := atomic.LoadInt64(counter.total)
        oneSecondTotal := globalTotal - oldTotal
        oldTotal = globalTotal

        globalPass := atomic.LoadInt64(counter.pass)
        oneSecondPass := globalPass - oldPass
        oldPass = globalPass

        globalBlock := atomic.LoadInt64(counter.block)
        oneSecondBlock := globalBlock - oldBlock
        oldBlock = globalBlock
        fmt.Println(util.CurrentTimeMillis()/1000, "total:", oneSecondTotal, " pass:", oneSecondPass, " block:", oneSecondBlock)
    }
}

4.3.2 运行结果

4.3.3 动态更新限流配置

在项目启动过程中，在nacos中修改流控配置参数。将count 从100->400

可以看到打印了重新loadRule的日志，流量控制动态的由100->400

总结

在sentinel-go中使用nacos作为外部动态数据源，只需要将原来声明Rule以及加载Rule的部分变成从nacos数据源读取。

在本文中只介绍了流量控制的集成，熔断,warmup,热点参数的集成也是相同的，只要按需修改配置的内容即可

配置内容参考地址：https://github.com/alibaba/sentinel-golang/wiki

关键代码：

 h := datasource.NewFlowRulesHandler(datasource.FlowRulesJsonConverter)
    nds, err := nacos.NewNacosDataSource(client, "sentinel-go", "flow", h)
    if err != nil {
        fmt.Printf("Fail to create nacos data source client, err: %+v", err)
        return
    }
    err = nds.Initialize()
    if err != nil {
        fmt.Printf("Fail to initialize nacos data source client, err: %+v", err)
        return
    }

作者简介

张斌斌 Github 账号：sanxun0325，Nacos Commiter,Sentinel-Golang Contributor，现任职 OpenJaw 微服务团队。目前主要负责 Nacos、Sentinel-Golang 社区相关项目的开发工作，以及 Nacos 在 Golang 微服务生态中的推广集成工作。

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