HM-SpringCloud微服务系列8.1【雪崩问题&认识Sentinel】


1. 雪崩问题及解决方案

1.1 雪崩问题

  • 微服务中,服务间调用关系错综复杂,一个微服务往往依赖于多个其它微服务。
  • 如果服务提供者I发生了故障,当前的应用的部分业务因为依赖于服务I,因此也会被阻塞。此时,其它不依赖于服务I的业务似乎不受影响。
  • 但是,依赖服务I的业务请求被阻塞,用户不会得到响应,则tomcat的这个线程不会释放,于是越来越多的用户请求到来,越来越多的线程会阻塞。
  • 服务器支持的线程和并发数有限,请求一直阻塞,会导致服务器资源耗尽,从而导致所有其它服务都不可用,那么当前服务也就不可用了。
  • 那么,依赖于当前服务的其它服务随着时间的推移,最终也都会变的不可用,形成级联失败,雪崩就发生了。

1.2 解决方案4种

1.2.1 超时处理

设定超时时间,请求超过一定时间没有响应就返回错误信息,不会无休止等待

1.2.2 仓壁模式/线程隔离

仓壁模式来源于船舱的设计,船舱都会被隔板分离为多个独立空间,当船体破损时,只会导致部分空间进入,将故障控制在一定范围内,避免整个船体都被淹没。

于此类似,限定每个业务能使用的线程数,避免耗尽整个tomcat的资源,因此也叫线程隔离

1.2.3 断路器模式/熔断

由断路器统计业务执行的异常比例,如果超出阈值则会熔断该业务,拦截访问该业务的一切请求
断路器会统计访问某个服务的请求数量,异常比例:

当发现访问服务D的请求异常比例过高时,认为服务D有导致雪崩的风险,会拦截访问服务D的一切请求,形成熔断:

1.2.4 限流

限制业务访问的QPS,避免服务因流量的突增而故障

1.3 小结

  1. 什么是雪崩问题?
    • 微服务之间相互调用,因为调用链中的一个服务故障,引起整个链路都无法访问的情况。
  2. 可以认为:
    • 限流是对服务的保护,避免因瞬间高并发流量而导致服务故障,进而避免雪崩。是一种预防措施。
    • 超时处理、线程隔离、降级熔断是在部分服务故障时,将故障控制在一定范围,避免雪崩。是一种补救措施。

2. 服务保护技术对比

  1. 在SpringCloud当中支持多种服务保护技术:
    • Netfix Hystrix
    • Sentinel
    • Resilience4J
  2. 早期比较流行的是Hystrix框架,但目前国内实用最广泛的还是阿里巴巴的Sentinel框架,这里我们做下对比

3. Sentinel介绍和安装

3.1 初识Sentinel

  1. Sentinel是阿里巴巴开源的一款微服务流量控制组件。官网地址:https://sentinelguard.io/zh-cn/index.html
  2. 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

3.2 安装Sentinel

3.2.1 下载

sentinel官方提供了UI控制台,方便我们对系统做限流设置。大家可以在GitHub下载。
课前资料也提供了下载好的jar包:

3.2.2 运行

将jar包放到任意非中文目录,dos执行命令:java -jar sentinel-dashboard-1.8.1.jar
如果要修改Sentinel的默认端口、账户、密码,可以通过下列配置:



3.3.3 访问

访问http://localhost:8080页面,就可以看到sentinel的控制台了:

需要输入账号和密码,默认都是:sentinel
登录后,发现一片空白,什么都没有,原因是还没有与微服务整合

4. 微服务整合Sentinel

4.1 初始项目



启动nacos,参考
win环境下的nacos单机启动命令:startup.cmd -m standalone


修改参数配置




启动微服务


访问测试
http://localhost:8081/user/1

http://localhost:8088/order/101

4.2 整合(以order-service为例)

在order-service中整合sentinel,并连接sentinel的控制台,步骤如下:

  1. 引入sentinel依赖

    
    
    	com.alibaba.cloud
    	spring-cloud-starter-alibaba-sentinel
    
    

  2. 配置控制台地址
    修改application.yaml文件,添加下面内容:

    server:
      port: 8088
    spring:
      cloud: 
    	sentinel:
    	  transport:
    		dashboard: localhost:8080
    

  3. 访问order-service的任意端点
    重启order微服务,打开浏览器,访问http://localhost:8088/order/101,这样才能触发sentinel的监控。
    然后再访问sentinel的控制台,查看效果:



如果sentinel控制台只能看到order-service存在,而查看不到访问监控QPS,可以重启IDEA后再重启三个微服务,重新测试ok