从0到1 手把手搭建spring cloud alibaba 微服务大型应用框架(十)sentinel篇(1): sentinel 介绍以及服务集成

本文涉及的产品
云原生网关 MSE Higress,422元/月
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
注册配置 MSE Nacos/ZooKeeper,118元/月
简介: 从0到1 手把手搭建spring cloud alibaba 微服务大型应用框架(十)sentinel篇(1): sentinel 介绍以及服务集成

本篇以及未来几篇我们将进行sentinel介绍与整合

image.png

Sentinel 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。


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。


Sentinel 基本概念


资源


资源是 Sentinel 的关键概念。它可以是 Java 应用程序中的任何内容,例如,由应用程序提供的服务,或由应用程序调用的其它应用提供的服务,甚至可以是一段代码。在接下来的文档中,我们都会用资源来描述代码块。
只要通过 Sentinel API 定义的代码,就是资源,能够被 Sentinel 保护起来。大部分情况下,可以使用方法签名,URL,甚至服务名称作为资源名来标示资源。

规则


围绕资源的实时状态设定的规则,可以包括流量控制规则、熔断降级规则以及系统保护规则。所有规则可以动态实时调整。

Sentinel 功能和设计理念


流量控制


流量控制在网络传输中是一个常用的概念,它用于调整网络包的发送数据。然而,从系统稳定性角度考虑,在处理请求的速度上,也有非常多的讲究。任意时间到来的请求往往是随机不可控的,而系统的处理能力是有限的。我们需要根据系统的处理能力对流量进行控制。Sentinel 作为一个调配器,可以根据需要把随机的请求调整成合适的形状,如下图所示:

1.png

流量控制有以下几个角度:
资源的调用关系,例如资源的调用链路,资源和资源之间的关系;
运行指标,例如 QPS、线程池、系统负载等;
控制的效果,例如直接限流、冷启动、排队等。
Sentinel 的设计理念是让您自由选择控制的角度,并进行灵活组合,从而达到想要的效果。

熔断降级


什么是熔断降级
除了流量控制以外,降低调用链路中的不稳定资源也是 Sentinel 的使命之一。由于调用关系的复杂性,如果调用链路中的某个资源出现了不稳定,最终会导致请求发生堆积。这个问题和 Hystrix 里面描述的问题是一样的。
sentinel2.png
Sentinel 和 Hystrix 的原则是一致的: 当调用链路中某个资源出现不稳定,例如,表现为 timeout,异常比例升高的时候,则对这个资源的调用进行限制,并让请求快速失败,避免影响到其它的资源,最终产生雪崩的效果。
熔断降级设计理念
在限制的手段上,Sentinel 和 Hystrix 采取了完全不一样的方法。
Hystrix 通过线程池的方式,来对依赖(在我们的概念中对应资源)进行了隔离。这样做的好处是资源和资源之间做到了最彻底的隔离。缺点是除了增加了线程切换的成本,还需要预先给各个资源做线程池大小的分配。
Sentinel 对这个问题采取了两种手段:
通过并发线程数进行限制
和资源池隔离的方法不同,Sentinel 通过限制资源并发线程的数量,来减少不稳定资源对其它资源的影响。这样不但没有线程切换的损耗,也不需要您预先分配线程池的大小。当某个资源出现不稳定的情况下,例如响应时间变长,对资源的直接影响就是会造成线程数的逐步堆积。当线程数在特定资源上堆积到一定的数量之后,对该资源的新请求就会被拒绝。堆积的线程完成任务后才开始继续接收请求。
通过响应时间对资源进行降级
除了对并发线程数进行控制以外,Sentinel 还可以通过响应时间来快速降级不稳定的资源。当依赖的资源出现响应时间过长后,所有对该资源的访问都会被直接拒绝,直到过了指定的时间窗口之后才重新恢复。

系统负载保护


Sentinel 同时提供系统维度的自适应保护能力。防止雪崩,是系统防护中重要的一环。当系统负载较高的时候,如果还持续让请求进入,可能会导致系统崩溃,无法响应。在集群环境下,网络负载均衡会把本应这台机器承载的流量转发到其它的机器上去。如果这个时候其它的机器也处在一个边缘状态的时候,这个增加的流量就会导致这台机器也崩溃,最后导致整个集群不可用。
针对这个情况,Sentinel 提供了对应的保护机制,让系统的入口流量和系统的负载达到一个平衡,保证系统在能力范围之内处理最多的请求。

Sentinel 工作主流程


在 Sentinel 里面,所有的资源都对应一个资源名称以及一个 Entry。Entry 可以通过对主流框架的适配自动创建,也可以通过注解的方式或调用 API 显式创建;每一个 Entry 创建的时候,同时也会创建一系列功能插槽(slot chain)。这些插槽有不同的职责,例如:


NodeSelectorSlot 负责收集资源的路径,并将这些资源的调用路径,以树状结构存储起来,用于根据调用路径来限流降级;

ClusterBuilderSlot 则用于存储资源的统计信息以及调用者信息,例如该资源的 RT, QPS, thread count 等等,这些信息将用作为多维度限流,降级的依据;

StatisticSlot 则用于记录、统计不同纬度的 runtime 指标监控信息;

FlowSlot 则用于根据预设的限流规则以及前面 slot 统计的状态,来进行流量控制;

AuthoritySlot 则根据配置的黑白名单和调用来源信息,来做黑白名单控制;

DegradeSlot 则通过统计信息以及预设的规则,来做熔断降级;

SystemSlot 则通过系统的状态,例如 load1 等,来控制总的入口流量;

总体的框架如下:、

1.png

Sentinel 是如何工作的


Sentinel 的主要工作机制如下:
对主流框架提供适配或者显示的 API,来定义需要保护的资源,并提供设施对资源进行实时统计和调用链路分析。
根据预设的规则,结合对资源的实时统计信息,对流量进行控制。同时,Sentinel 提供开放的接口,方便您定义及改变规则。
Sentinel 提供实时的监控系统,方便您快速了解目前系统的状态。
流控降级与容错标准
Sentinel 社区正在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。有关 Sentinel 流控降级与容错 spec 的最新进展,请参考 opensergo-specification,也欢迎社区一起来完善标准与实现。

sentinel 部署


服务下载


jar直接下载点击这里 ,我这里下载的事1.8.5


服务启动


启动命令:

java -Dserver.port=5020 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:5020 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.8.5.jar

-Dserver.port sentinel: 服务端口 我这里指定为5020


-Dcsp.sentinel.dashboard.server :控制台ip和端口 ,端口一定要与-Dserver.port一致


服务查看


启动后浏览器访问对应启动服务ip:5020 即可看到控制台

默认账号:sentinel  密码:sentinel

1.png

1.png

由于没有集成任何服务因此是空白的


服务集成入sentinel


spring boot 或者spring cloud 端 首先引入pom 依赖如下:

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

如果需要进行配置持久化,还需要引入如下

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>

然后在应用对应的本地yaml 或者nacos注册中心中添加如下配置

spring:
  cloud:
    sentinel:
      enabled: true
      transport:
        dashboard: localhost:5020
      eager: true

dashboard ip改成sentinel 服务所在ip,保存后重启服务


查看结果


我是在mini-cloud-upms-center 用户服务 对应的 nacos 中配置的sentinel,重启服务,然后通过网关请求获取所有用户接口,效果如下

1.png

1.png

1.png

可以看到sentinel控制台已经有了我们的 mini-cloud-upms-center 服务,并且已经有了对应的请求链路


下一篇我们将介绍流控以及熔断的配置说明篇


1.png

相关文章
|
2天前
|
SQL Java 数据库连接
对Spring、SpringMVC、MyBatis框架的介绍与解释
Spring 框架提供了全面的基础设施支持,Spring MVC 专注于 Web 层的开发,而 MyBatis 则是一个高效的持久层框架。这三个框架结合使用,可以显著提升 Java 企业级应用的开发效率和质量。通过理解它们的核心特性和使用方法,开发者可以更好地构建和维护复杂的应用程序。
54 34
|
2月前
|
存储 JavaScript 开发工具
基于HarmonyOS 5.0(NEXT)与SpringCloud架构的跨平台应用开发与服务集成研究【实战】
本次的.HarmonyOS Next ,ArkTS语言,HarmonyOS的元服务和DevEco Studio 开发工具,为开发者提供了构建现代化、轻量化、高性能应用的便捷方式。这些技术和工具将帮助开发者更好地适应未来的智能设备和服务提供方式。
66 8
基于HarmonyOS 5.0(NEXT)与SpringCloud架构的跨平台应用开发与服务集成研究【实战】
|
16天前
|
开发框架 运维 监控
Spring Boot中的日志框架选择
在Spring Boot开发中,日志管理至关重要。常见的日志框架有Logback、Log4j2、Java Util Logging和Slf4j。选择合适的日志框架需考虑性能、灵活性、社区支持及集成配置。本文以Logback为例,演示了如何记录不同级别的日志消息,并强调合理配置日志框架对提升系统可靠性和开发效率的重要性。
|
2月前
|
设计模式 XML Java
【23种设计模式·全精解析 | 自定义Spring框架篇】Spring核心源码分析+自定义Spring的IOC功能,依赖注入功能
本文详细介绍了Spring框架的核心功能,并通过手写自定义Spring框架的方式,深入理解了Spring的IOC(控制反转)和DI(依赖注入)功能,并且学会实际运用设计模式到真实开发中。
【23种设计模式·全精解析 | 自定义Spring框架篇】Spring核心源码分析+自定义Spring的IOC功能,依赖注入功能
|
2月前
|
Java 开发者 Spring
理解和解决Spring框架中的事务自调用问题
事务自调用问题是由于 Spring AOP 代理机制引起的,当方法在同一个类内部自调用时,事务注解将失效。通过使用代理对象调用、将事务逻辑分离到不同类中或使用 AspectJ 模式,可以有效解决这一问题。理解和解决这一问题,对于保证 Spring 应用中的事务管理正确性至关重要。掌握这些技巧,可以提高开发效率和代码的健壮性。
91 13
|
2月前
|
IDE Java 测试技术
互联网应用主流框架整合之Spring Boot开发
通过本文的介绍,我们详细探讨了Spring Boot开发的核心概念和实践方法,包括项目结构、数据访问层、服务层、控制层、配置管理、单元测试以及部署与运行。Spring Boot通过简化配置和强大的生态系统,使得互联网应用的开发更加高效和可靠。希望本文能够帮助开发者快速掌握Spring Boot,并在实际项目中灵活应用。
59 5
|
2月前
|
缓存 Java 数据库连接
Spring框架中的事件机制:深入理解与实践
Spring框架是一个广泛使用的Java企业级应用框架,提供了依赖注入、面向切面编程(AOP)、事务管理、Web应用程序开发等一系列功能。在Spring框架中,事件机制是一种重要的通信方式,它允许不同组件之间进行松耦合的通信,提高了应用程序的可维护性和可扩展性。本文将深入探讨Spring框架中的事件机制,包括不同类型的事件、底层原理、应用实践以及优缺点。
81 8
|
2月前
|
监控 Java Sentinel
Hystrix 与 Sentinel 大比拼:微服务稳定性工具谁更优?
Hystrix 和 Sentinel 是用于微服务架构中保护服务稳定性和可靠性的工具,主要实现服务熔断、限流、降级等功能。Hystrix 侧重于熔断器模式和服务隔离,通过线程池或信号量隔离服务,防止故障扩散;Sentinel 则更全面,涵盖流量控制、熔断降级和系统自适应保护,适用于高并发场景,并提供实时监控和灵活的策略调整。两者设计理念不同,Hystrix 适合中小规模应用,而 Sentinel 更适合大规模高并发系统。
45 0
|
3月前
|
设计模式 Java API
微服务架构演变与架构设计深度解析
【11月更文挑战第14天】在当今的IT行业中,微服务架构已经成为构建大型、复杂系统的重要范式。本文将从微服务架构的背景、业务场景、功能点、底层原理、实战、设计模式等多个方面进行深度解析,并结合京东电商的案例,探讨微服务架构在实际应用中的实施与效果。
192 6
|
3月前
|
设计模式 Java API
微服务架构演变与架构设计深度解析
【11月更文挑战第14天】在当今的IT行业中,微服务架构已经成为构建大型、复杂系统的重要范式。本文将从微服务架构的背景、业务场景、功能点、底层原理、实战、设计模式等多个方面进行深度解析,并结合京东电商的案例,探讨微服务架构在实际应用中的实施与效果。
72 1