微服务保护--流量控制

本文中的案例资源:

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雪崩问题虽然有四种方案,但是限流是避免服务因突发的流量而发生故障,是对微服务雪崩问题的预防。

1.簇点链路

当请求进入微服务时,首先会访问DispatcherServlet,然后进入Controller、Service、Mapper,这样的一个调用链就叫做簇点链路。簇点链路中被监控的每一个接口就是一个资源

默认情况下sentinel会监控SpringMVC的每一个端点(Endpoint,也就是controller中的方法),因此SpringMVC的每一个端点(Endpoint)就是调用链路中的一个资源。(Controller-Service-mapper形成的链路)

例如,order-service中的OrderController中的端点:/order/{orderId}

微服务保护--流量控制_第1张图片

 

流控、熔断等都是针对簇点链路中的资源来设置的,因此我们可以点击对应资源后面的按钮来设置规则:

  • 流控:流量控制

  • 降级:降级熔断

  • 热点:热点参数限流,是限流的一种

  • 授权:请求的权限控制

2.快速入门

2.1.示例

点击资源/order/{orderId}后面的流控按钮,就可以弹出表单。

微服务保护--流量控制_第2张图片

 表单中可以填写限流规则,如下:

微服务保护--流量控制_第3张图片

 

其含义是限制 /order/{orderId}这个资源的单机QPS为1,即每秒只允许1次请求,超出的请求会被拦截并报错。

2.2.练习:

需求:给 /order/{orderId}这个资源设置流控规则,QPS不能超过 5,然后测试。

1)首先在sentinel控制台添加限流规则

微服务保护--流量控制_第4张图片

2)利用jmeter测试

如果没有使用过JMeter可以参考文章微服务保护--JMeter的作用和安装-CSDN博客

本文提供了编写好的Jmeter测试样例:

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        提取码:mu4o 
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打开jmeter,导入课前资料提供的测试样例:

微服务保护--流量控制_第5张图片

选择:

微服务保护--流量控制_第6张图片

20个用户,2秒内运行完,QPS是10,超过了5.

选中流控入门,QPS<5右键运行:

微服务保护--流量控制_第7张图片

结果:可以看到,成功的请求每次只有5个

微服务保护--流量控制_第8张图片

3.流控模式

在添加限流规则时,点击高级选项,可以选择三种流控模式

  • 直接:统计当前资源的请求,触发阈值时对当前资源直接限流,也是默认的模式

  • 关联:统计与当前资源相关的另一个资源,触发阈值时,对当前资源限流

  • 链路:统计从指定链路访问到本资源的请求,触发阈值时,对指定链路限流

3.1.流控模式

在添加限流规则时,点击高级选项,可以选择三种流控模式

  • 直接:统计当前资源的请求,触发阈值时对当前资源直接限流,也是默认的模式

  • 关联:统计与当前资源相关的另一个资源,触发阈值时,对当前资源限流

  • 链路:统计从指定链路访问到本资源的请求,触发阈值时,对指定链路限流

快速入门测试的就是直接模式。

3.2.关联模式

关联模式:统计与当前资源相关的另一个资源,触发阈值时,对当前资源限流

配置规则

微服务保护--流量控制_第9张图片

语法说明:当/write资源访问量触发阈值时,就会对/read资源限流,避免影响/write资源。

使用场景:比如用户支付时需要修改订单状态,同时用户要查询订单。查询和修改操作会争抢数据库锁,产生竞争。业务需求是优先支付和更新订单的业务,因此当修改订单业务触发阈值时,需要对查询订单业务限流。

需求说明

  • 在OrderController新建两个端点:/order/query和/order/update,无需实现业务

  • 配置流控规则,当/order/ update资源被访问的QPS超过5时,对/order/query请求限流

1)定义/order/query端点,模拟订单查询

@GetMapping("/query")
public String queryOrder() {
    return "查询订单成功";
}

2)定义/order/update端点,模拟订单更新

@GetMapping("/update")
public String updateOrder() {
    return "更新订单成功";
}

重启服务,查看sentinel控制台的簇点链路:

微服务保护--流量控制_第10张图片

3)配置流控规则

对哪个端点限流,就点击哪个端点后面的按钮。我们是对订单查询/order/query限流,因此点击它后面的按钮:

在表单中填写流控规则:

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4)在Jmeter测试

选择《流控模式-关联》:

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可以看到1000个用户,100秒,因此QPS为10,超过了我们设定的阈值:5

查看http请求:

微服务保护--流量控制_第13张图片

请求的目标是/order/update,这样这个断点就会触发阈值。

但限流的目标是/order/query,我们在浏览器访问,可以发现:确实被限流了。

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3.2.链路模式

链路模式:只针对从指定链路访问到本资源的请求做统计,判断是否超过阈值。

配置示例

例如有两条请求链路:

  • /test1 --> /common

  • /test2 --> /common

如果只希望统计从/test2进入到/common的请求,则可以这样配置:

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实战案例

需求:有查询订单和创建订单业务,两者都需要查询商品。针对从查询订单进入到查询商品的请求统计,并设置限流。

步骤:

  1. 在OrderService中添加一个queryGoods方法,不用实现业务

  2. 在OrderController中,改造/order/query端点,调用OrderService中的queryGoods方法

  3. 在OrderController中添加一个/order/save的端点,调用OrderService的queryGoods方法

  4. 给queryGoods设置限流规则,从/order/query进入queryGoods的方法限制QPS必须小于2

实现:

1)添加查询商品方法

在order-service服务中,给OrderService类添加一个queryGoods方法:

public void queryGoods(){
    System.err.println("查询商品");
}
2)查询订单时,查询商品

在order-service的OrderController中,修改/order/query端点的业务逻辑:

@GetMapping("/query")
public String queryOrder() {
    // 查询商品
    orderService.queryGoods();
    // 查询订单
    System.out.println("查询订单");
    return "查询订单成功";
}
3)新增订单,查询商品

在order-service的OrderController中,修改/order/save端点,模拟新增订单:

@GetMapping("/save")
public String saveOrder() {
    // 查询商品
    orderService.queryGoods();
    // 查询订单
    System.err.println("新增订单");
    return "新增订单成功";
}
4)给查询商品添加资源标记

默认情况下,OrderService中的方法是不被Sentinel监控的,需要我们自己通过注解来标记要监控的方法。

给OrderService的queryGoods方法添加@SentinelResource注解:

@SentinelResource("goods")
public void queryGoods(){
    System.err.println("查询商品");
}

链路模式中,是对不同来源的两个链路做监控。但是sentinel默认会给进入SpringMVC的所有请求设置同一个root资源,会导致链路模式失效。

我们需要关闭这种对SpringMVC的资源聚合,修改order-service服务的application.yml文件:

spring:
  cloud:
    sentinel:
      web-context-unify: false # 关闭context整合

重启服务,访问/order/query和/order/save,可以查看到sentinel的簇点链路规则中,出现了新的资源: 微服务保护--流量控制_第16张图片

5)添加流控规则

点击goods资源后面的流控按钮,在弹出的表单中填写下面信息:

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只统计从/order/query进入/goods的资源,QPS阈值为2,超出则被限流。

6)Jmeter测试

选择《流控模式-链路》:

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可以看到这里200个用户,50秒内发完,QPS为4,超过了我们设定的阈值2

一个http请求是访问/order/save:

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运行的结果:

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完全不受影响。

另一个是访问/order/query:

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运行结果:

每次只有2个通过。

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3.3.热点参数限流

之前的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。

3.3.1.全局参数限流

例如,一个根据id查询商品的接口:

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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:

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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:

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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

3.3.2.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,我们希望这部分商品的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:

微服务保护--流量控制_第26张图片

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

3.3.3.案例

案例需求:给/order/{orderId}这个资源添加热点参数限流,规则如下:

•默认的热点参数规则是每1秒请求量不超过2

•给102这个参数设置例外:每1秒请求量不超过4

•给103这个参数设置例外:每1秒请求量不超过10

注意事项:热点参数限流对默认的SpringMVC资源无效,需要利用@SentinelResource注解标记资源

1)标记资源

给order-service中的OrderController中的/order/{orderId}资源添加注解:

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2)热点参数限流规则

访问该接口,可以看到我们标记的hot资源出现了:

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点击左侧菜单中热点规则菜单:

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点击新增,填写表单:

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3)Jmeter测试

选择《热点参数限流 QPS1》:

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这里发起请求的QPS为5.

包含3个http请求:普通参数,QPS阈值为2

运行结果:

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例外项,QPS阈值为4

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运行结果:

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例外项,QPS阈值为10

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运行结果:

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