【2.3】Java微服务：sentinel服务哨兵

news2024/10/5 5:27:09

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🥭本文内容：【2.3】Java微服务：sentinel服务哨兵
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目录

一、内容

二、Sentinel介绍

1.背景

2. 介绍

3. 特性

三. Sentinel的历史

四. Sentinel与Hystrix的对比

五. Sentinel核心

六、Sentinel控制台

1. 介绍

2. 功能

3. 文档

4. 控制台安装

1）进入下载页面

2）下载jar包

3）将jar包移动到合适目录并启动

 七.  客户端接入控制台

1. 添加依赖

1）父工程中添加​编辑

2）子工程中添加

3）添加配置文件 

4）重启服务并发送一次请求

2. 定义资源

 ps：资源属性

3. 定义规则

1）流量控制规则

2）熔断降级规则

3）热点参数规则

4）授权规则

5）系统保护规则

6）动态规则扩展

1. 支持

2. 本地文件中设置方式Demo

八. RestTemplate支持

1. 配置异常类

2. RestTemplate的声明位置加上注解

3.注释掉之前在方法上的声明

 4. 增加流控进行测试

九. OpenFeign支持

1. 添加依赖

2. 开启Sentinel

参考文献

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一、内容

二、Sentinel介绍

1.背景

    Netflix中多项开源产品已进入维护阶段，不再开发新的版本，就目前来看是没有什么问题的。但是从长远角度出发，我们还是需要考虑是否有可替代产品使用。比如本文中介绍Alibaba Sentinel就是一款高性能且轻量级的流量控制、熔断降级可替代方案。是一款面向云原生微服务的高可用流控防护组件

（Hystrix目前状态：不在主动开发，当前处于维护模式  ——摘录自Hystrix官网）

2. 介绍

    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 是面向分布式、多语言异构化服务架构的流量治理组件，主要以流量为切入点，从流量路由、流量控制、流量整形、熔断降级、系统自适应过载保护、热点流量防护等多个维度来帮助开发者保障微服务的稳定性。（摘录自Sentinel官网）

3. 特性

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。

三. 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 朝着多语言扩展的方向不断探索，推出 C++ 原生版本，同时针对 Service Mesh 场景也推出了 Envoy 集群流量控制支持，以解决 Service Mesh 架构下多语言限流的问题。
  • 2020 年，推出 Sentinel Go 版本，继续朝着云原生方向演进。
  • 2021 年，Sentinel 正在朝着 2.0 云原生高可用决策中心组件进行演进；同时推出了 Sentinel Rust 原生版本。同时我们也在 Rust 社区进行了 Envoy WASM extension 及 eBPF extension 等场景探索。
  • 2022 年，Sentinel 品牌升级为流量治理，领域涵盖流量路由/调度、流量染色、流控降级、过载保护/实例摘除等；同时社区将流量治理相关标准抽出到 OpenSergo 标准中，Sentinel 作为流量治理标准实现。

四. Sentinel与Hystrix的对比

SentinelHystrix
隔离策略信号量隔离（并发线程数限流）线程池隔离/信号量隔离
熔断降级策略基于响应时间、异常比率、异常数基于异常比率
实时指标实现滑动窗口（LeapArray）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
调用链路信息支持同步调用不支持
限流基于 QPS / 并发数，支持基于调用关系的限流有限支持
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、机器发现等较为简单
常见框架的适配Servlet、Spring Cloud、Dubbo、gRPC 等Servlet、Spring Cloud Netflix

五. Sentinel核心

Sentinel 的使用可以分为两个部分：

  • 核心库（Java 客户端）：不依赖任何框架/库，能够运行于 Java 7 及以上的版本的运行时环境，同时对 Dubbo / Spring Cloud 等框架也有较好的支持（见 主流框架适配）。

  • 控制台（Dashboard）：控制台主要负责管理推送规则、监控、集群限流分配管理、机器发现等。

六、Sentinel控制台

1. 介绍

     Sentinel 提供一个轻量级的开源控制台，它提供机器发现以及健康情况管理、监控（单机和集群），规则管理和推送的功能。这里，我们将会详细讲述如何通过简单的步骤就可以使用这些功能。

2. 功能

Sentinel 控制台包含如下功能:

  • 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。

3. 文档

控制台 · alibaba/Sentinel Wiki · GitHubA powerful flow control component enabling reliability, resilience and monitoring for microservices. (面向云原生微服务的高可用流控防护组件) - 控制台 · alibaba/Sentinel Wikihttps://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%8F%B0

4. 控制台安装

1）进入下载页面

2）下载jar包

3）将jar包移动到合适目录并启动

执行命令（注意版本要改为自己的，可以使用tab键补全）：

java -Dserver.port=8080 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.8.5.jar

 七.  客户端接入控制台

1. 添加依赖

1）父工程中添加

            <!-- 父工程添加如下依赖 -->
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>2.2.5.RELEASE</version>
            </dependency>

2）子工程中添加

 

        <!--  在子工程中导入依赖  -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

3）添加配置文件 

    sentinel:
      transport:
        port: 8719
        dashboard: localhost:8080

4）重启服务并发送一次请求

然后刷新控制台就有显示了 

2. 定义资源

 ps：资源属性

Field说明默认值
resource资源名，资源名是限流规则的作用对象
count限流阈值
grade限流阈值类型，QPS 模式（1）或并发线程数模式（0）QPS 模式
limitApp流控针对的调用来源default，代表不区分调用来源
strategy调用关系限流策略：直接、链路、关联根据资源本身（直接）
controlBehavior流控效果（直接拒绝 / 排队等待 / 慢启动模式），不支持按调用关系限流直接拒绝
clusterMode是否集群限流否
重启服务后，刷新控制台就有显示资源了

3. 定义规则

1）流量控制规则

（不推荐和这一样在控制台进行设置，这里的设置重启服务后会消失，推荐使用动态规则）

请求超过设置，触发限流方法（上文的method1）

2）熔断降级规则

熔断降级规则是远程调用奔溃了，就会调用熔断降级触发方法（上文的method2）

3）热点参数规则

热点参数规则是一种更细粒度的流控规则，它允许将规则具体到参数上

4）授权规则

    根据调用来源来判断该次请求是否被允许，这时可以调用Sentinel的来源访问控制的功能。来源访问根据资源的请求来源（origin）限制资源是否通过。

设置禁止访问的来源：

添加配置类：

/**
 * 自定义来源处理规则
 */
@Component
public class MyRequestOriginParser implements RequestOriginParser {
    @Override
    public String parseOrigin(HttpServletRequest httpServletRequest) {
        return httpServletRequest.getParameter("userName");
    }
}

5）系统保护规则

    系统保护规则是从应用级别的入口流量进行控制，从单台机器的总体 Load、RT、入口 QPS 和线程数四个维度监控应用数据，让系统尽可能跑在最大吞吐量的同时保证系统整体的稳定性。

    系统保护规则是应用整体维度的，而不是资源维度的，并且仅对入口流量生效。入口流量指的是进入应用的流量（EntryType.IN），比如 Web 服务或 Dubbo 服务端接收的请求，都属于入口流量。

系统规则支持以下的阈值类型：

  • 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。设定参考值一般是 CPU cores * 2.5。
  • CPU usage（1.5.0+ 版本）：当系统 CPU 使用率超过阈值即触发系统保护（取值范围 0.0-1.0）。
  • 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。

6）动态规则扩展

1. 支持

Sentinel 目前支持以下数据源扩展：

  • Pull-based: 动态文件数据源、Consul, Eureka
  • Push-based: ZooKeeper, Redis, Nacos, Apollo, etcd

2. 本地文件中设置方式Demo

在yml文件中进行配置

      datasource:
        ds1:
          file:
            file: classpath:flowRule.json
            data-type: json
            rule-type: flow

增加并配置JSON文件

 重启项目后，调用接口

八. RestTemplate支持

    Spring Cloud Alibaba Sentinel 支持对 RestTemplate 调用的服务进行服务保护。需要在构造 RestTemplate Bean 时添加 @SentinelRestTemplate 注解。

1. 配置异常类


/**
 * sentinel异常工具类
 */
public class ExceptionUtil {

    // 服务流量控制处理
    public static ClientHttpResponse handleException(HttpRequest request,
                                                     byte[] body,
                                                     ClientHttpRequestExecution execution,
                                                     BlockException exception) {
        exception.printStackTrace();
        return new SentinelClientHttpResponse(
                JSON.toJSONString(new Order(333L, 333L, "333", 333, 3L, new ArrayList<>())));
    }

    // 服务熔断降级处理
    public static ClientHttpResponse fallback(HttpRequest request,
                                              byte[] body,
                                              ClientHttpRequestExecution execution,
                                              BlockException exception) {
        exception.printStackTrace();
        return new SentinelClientHttpResponse(
                JSON.toJSONString(new Order(444L, 444L, "444", 444, 4L, new ArrayList<>())));
    }
}

2. RestTemplate的声明位置加上注解

    @SentinelRestTemplate(blockHandler = "handleException", blockHandlerClass = ExceptionUtil.class,
            fallback = "fallback", fallbackClass = ExceptionUtil.class)

3.注释掉之前在方法上的声明

 4. 增加流控进行测试

 

 

九. OpenFeign支持

1. 添加依赖

<!-- spring cloud openfeign 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
<!-- spring cloud alibaba sentinel 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

2. 开启Sentinel

yml文件中添加两处地方：

# feign 开启 sentinel 支持
feign:
  sentinel:
    enabled:true

  cloud:
    sentinel:
      transport:
        port:8719
        dashboard:localhost:8080

创建异常注解

/**
 * 服务熔断降级处理可以捕获异常
 */
@Component
publicclass ProductServiceFallbackFactory implements FallbackFactory<ProductService> {

    // 获取日志，在需要捕获异常的方法中进行处理
    Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ProductServiceFallbackFactory.class);

    @Override
    public ProductService create(Throwable throwable) {
        returnnew ProductService() {
            @Override
            public Product selectProductById(Integer id) {
              
                return new new Order(333L, 333L, "333", 333, 3L, new ArrayList<>());
            }
        };
    }

}

服务接口类中添加注解即可

@FeignClient(value = "user-service", fallbackFactory = ProductServiceFallbackFactory.class)

参考文献

home | Sentinelhomehttps://sentinelguard.io/zh-cn/index.html微服务系列之Sentinel服务哨兵今日份视频来啦，通过视频学习可真是一点不累，快点进来 ~https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MDEwNTI1NA==&mid=2459057627&idx=1&sn=2c4b1d9d98b6ea847face29de41d3872&chksm=88cfc792bfb84e84a792ffaa1dd464603297e99f3eccb28f379794875daf985f2835376501d5&cur_album_id=1337276895993430016&scene=189#wechat_redirect

 最后，

        相关内容会陆续更新，希望文章对你有所帮助！

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