知識庫 / Spring / Spring Cloud RSS 訂閱

1. 概述

正如其名稱所示，Sentinel 是一款強大的微服務守護者。它提供流量控制、併發限制、斷路器和自適應系統保護等功能，以確保微服務的可靠性。它是由阿里巴巴集團積極維護的開源組件。此外，它也是 Spring Cloud Circuit Breaker 的官方組成部分。

在本教程中，我們將探討 Sentinel 的主要功能。此外，我們還將看到如何使用它、其註解支持以及其監控儀表盤的示例。

2. 功能

• 支持多線程處理
• 提供靈活的配置選項
• 集成強大的日誌記錄功能
• 支持多種數據源連接
• 具備完善的錯誤處理機制
• 提供友好的 API 接口
• 支持自定義插件擴展

2.1. 流量控制

Sentinel 控制隨機請求的速率，以避免微服務的過載。 從而確保我們的服務不會因流量激增而崩潰。 它支持多種流量整形策略。 這些策略會在查詢每秒數 (QPS) 過高時，自動調整流量到適當的形狀。

以下是一些流量整形策略：

• 直接拒絕模式 – 當每秒請求數超過設定的閾值時，它會自動拒絕進一步的請求
• 漸温啓動模式 – 如果有突然的流量激增，該模式確保請求計數逐漸增加，直至達到上限

2.2. 回放機制與降級

當一個服務同步調用另一個服務時，存在另一個服務可能因為某種原因不可用的可能性。在這種情況下，線程會一直處於阻塞狀態，等待其他服務響應。這可能導致資源耗盡，調用服務也無法處理進一步的請求。 這被稱為級聯效應，可能導致我們整個微服務架構崩潰。

為了防止這種情況發生，回放機制應運而生。它會立即阻止所有後續對其他服務的調用。在超時期後，部分請求會通過。如果它們成功，則回放機制恢復正常流程。否則，超時期會重新開始。

Sentinel 採用最大併發限制的原則來實現回放機制。通過限制併發線程數，它減少了不穩定資源的影響。

Sentinel 還對不穩定資源進行降級。當資源的響應時間過高時，在指定的時間窗口內，所有對該資源的調用都會被拒絕。從而防止調用變得非常緩慢，導致級聯效應。

2.3. 適應性系統保護

Sentinel 在系統負載過高時保護我們的服務器。它使用 load1（系統負載）作為指標來啓動流量控制。請求將在以下條件下被阻止：

• 當前系統負載 (load1) > 閾值 (highestSystemLoad);
• 當前併發請求（線程數）> 估計容量（最小響應時間 * 最大 QPS）

3. 如何使用

This section provides instructions on how to use the product.

3.1 Installation

1. Download the installer from our website: https://www.example.com/download
2. Run the installer and follow the on-screen instructions.
3. Once the installation is complete, you can start using the product.

3.2 Basic Usage

1. Launch the application.
2. The main window will appear.
3. Click on the "File" menu and select "New" to create a new document.
4. You can now start adding content to your document.

3.3 Advanced Features

1. Customization: You can customize the product's appearance by changing the theme and font settings.
2. Plugins: The product supports plugins that extend its functionality. You can find a list of available plugins on our website: https://www.example.com/plugins
3. Settings: Access the settings menu to configure various options, such as data storage location and synchronization settings.

3.1. 添加 Maven 依賴

在我們的 Maven 項目中，需要在 <pom.xml> 中添加 <em/>sentinel-core</em/> 依賴：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-core</artifactId>
    <version>1.8.0</version>
</dependency>

3.2. 定義資源

讓我們使用 Sentinel API 在一個 try-catch 塊中，結合相應的業務邏輯定義我們的資源：

try (Entry entry = SphU.entry("HelloWorld")) {
    // Our business logic here.
    System.out.println("hello world");
} catch (BlockException e) {
    // Handle rejected request.
}

此 try-catch 塊，資源名稱為“HelloWorld”，作為我們業務邏輯的入口點，並由 Sentinel 進行保護。

3.3. 定義流程控制規則

這些規則控制着我們資源的流程，例如閾值計數或控制行為——例如，直接拒絕或啓動緩慢。 讓我們使用 <em >FlowRuleManager.loadRules()</em > 方法來配置流程規則：

List<FlowRule> flowRules = new ArrayList<>();
FlowRule flowRule = new FlowRule();
flowRule.setResource(RESOURCE_NAME);
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
flowRule.setCount(1);
flowRules.add(flowRule);
FlowRuleManager.loadRules(flowRules);

該規則定義了我們的資源“RESOURCE_NAME”最多可以響應一個請求，且頻率限制為每秒一個請求。

3.4. 定義降級規則

使用降級規則，我們可以配置斷路器的請求閾值計數、恢復超時以及其他設置。
讓我們使用 <em >DegradeRuleManager.loadRules()</em> 來配置降級規則。

List<DegradeRule> rules = new ArrayList<DegradeRule>();
DegradeRule rule = new DegradeRule();
rule.setResource(RESOURCE_NAME);
rule.setCount(10);
rule.setTimeWindow(10);
rules.add(rule);
DegradeRuleManager.loadRules(rules);

這條規則規定，當我們的資源 RESOURCE_NAME 無法服務 10 個請求（閾值計數）時，斷路器將斷開。所有後續對該資源的請求將在 10 秒（時間窗口）內被 Sentinel 阻止。

3.5. 定義系統保護規則

使用系統保護規則，我們可以配置並確保自適應系統保護（閾值包括 load1、平均響應時間、併發線程數）。 讓我們使用 SystemRuleManager.loadRules() 方法來配置系統規則：

List<SystemRule> rules = new ArrayList<>();
SystemRule rule = new SystemRule();
rule.setHighestSystemLoad(10);
rules.add(rule);
SystemRuleManager.loadRules(rules);

該規則規定，對於我們的系統而言，最高系統負載為每秒10個請求。如果當前負載超過該閾值，所有後續請求將被阻止。

4. 註解支持

Sentinel 還提供基於方面（Aspect-Oriented）的註解支持，用於定義資源。

首先，我們將添加 Maven 依賴 sentinel-annotation-aspectj:

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-annotation-aspectj</artifactId>
    <version>1.8.0</version>
</dependency>

然後，我們向我們的配置類中添加了 @Configuration</em/>，以將 sentinel 方面註冊為 Spring 容器中的一個 Bean：

@Configuration
public class SentinelAspectConfiguration {

    @Bean
    public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
        return new SentinelResourceAspect();
    }
}

@SentinelResource 指代資源定義。它具有諸如 value 屬性，用於定義資源名稱。 fallback 屬性定義了回退方法名稱。當斷路器斷開連接時，此回退方法定義了我們程序中的替代流程。 讓我們使用 @SentinelResource 註解定義資源：

@SentinelResource(value = "resource_name", fallback = "doFallback")
public String doSomething(long i) {
    return "Hello " + i;
}

public String doFallback(long i, Throwable t) {
    // Return fallback value.
    return "fallback";
}

這定義了名為 resource_name, 以及回退方法。

5. 監控儀表盤

Sentinel 還提供了一個監控儀表盤。 通過此儀表盤，我們可以監控客户端並動態配置規則。 我們可以實時查看對我們定義資源的傳入流量量。

5.1. 啓動儀表盤

首先，我們需要下載 Sentinel Dashboard jar 包。然後，可以使用以下命令啓動儀表盤：

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

當儀表盤應用程序啓動後，我們可以按照下一部分中的步驟連接我們的應用程序。

5.2. 準備我們的應用程序

讓我們將 sentinel-transport-simple-http 依賴項添加到我們的 pom.xml 文件中：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
    <version>1.8.0</version>
</dependency>

5.3. 將我們的應用程序連接到儀表板

啓動應用程序時，我們需要添加儀表板的 IP 地址：

-Dcsp.sentinel.dashboard.server=consoleIp:port

現在，每當調用任何資源時，儀表盤將接收來自我們應用程序的心跳信號：

我們還可以使用儀表盤動態地修改流程、降級和系統規則。

6. 結論

在本文中，我們瞭解了阿里巴巴 Sentinel 流量控制、斷路器和自適應系統保護的主要功能。