2.Sentinel: 高可用护航的利器-灵析社区

没晒干的咸鱼

Sentinel 是阿里巴巴开源的,面向分布式服务架构的高可用防护组件,主要以流量为切入点,从流量控制、流量整形、熔断降级、系统自适应保护、热点防护等多个维度来帮助开发者保障微服务的稳定性。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、冷启动、消息削峰填谷、自适应流量控制、实时熔断下游不可用服务等,是保障微服务高可用的利器,原生支持 Java/Go/C++ 等多种语言,并且提供 Istio/Envoy 全局流控支持来为 Service Mesh 提供高可用防护的能力。

Sentinel 的技术亮点:

  • 高度可扩展能力:基础核心 + SPI 接口扩展能力,用户可以方便地扩展流控、通信、监控等功能
  • 多样化的流量控制策略(资源粒度、调用关系、流控指标、流控效果等多个维度),提供分布式集群流控的能力
  • 热点流量探测和防护
  • 对不稳定服务进行熔断降级和隔离
  • 全局维度的系统负载自适应保护,根据系统水位实时调节流量
  • 覆盖 API Gateway 场景,为 Spring Cloud Gateway、Zuul 提供网关流量控制的能力
  • 实时监控和规则动态配置管理能力

一些普遍的使用场景:

  • 在服务提供方(Service Provider)的场景下,我们需要保护服务提供方自身不被流量洪峰打垮。这时候通常根据服务提供方的服务能力进行流量控制,或针对特定的服务调用方进行限制。我们可以结合前期压测评估核心接口的承受能力,配置 QPS 模式的限流,当每秒的请求量超过设定的阈值时,会自动拒绝多余的请求。
  • 为了避免调用其他服务时被不稳定的服务拖垮自身,我们需要在服务调用端(Service Consumer)对不稳定服务依赖进行隔离和熔断。手段包括信号量隔离、异常比例降级、RT 降级等多种手段。
  • 当系统长期处于低水位的情况下,流量突然增加时,直接把系统拉升到高水位可能瞬间把系统压垮。这时候我们可以借助 Sentinel 的 WarmUp 流控模式控制通过的流量缓慢增加,在一定时间内逐渐增加到阈值上限,而不是在一瞬间全部放行。这样可以给冷系统一个预热的时间,避免冷系统被压垮。
  • 利用 Sentinel 的匀速排队模式进行“削峰填谷”,把请求突刺均摊到一段时间内,让系统负载保持在请求处理水位之内,同时尽可能地处理更多请求。
  • 利用 Sentinel 的网关流控特性,在网关入口处进行流量防护,或限制 API 的调用频率。

Sentinel 有着丰富的开源生态。Sentinel 开源不久就被纳入 CNCF Landscape 版图,并且也成为 Spring Cloud 官方推荐的流控降级组件之一。社区提供 Spring Cloud、Dubbo、gRPC、Quarkus 等常用微服务框架的适配,开箱即用;同时支持 Reactive 生态,支持 Reactor、Spring WebFlux 异步响应式架构。Sentinel 也在逐渐覆盖 API Gateway 和 Service Mesh 场景,在云原生架构中发挥更大的作用。

在原来的 Spring Cloud Netflix 系列中,有自带的熔断组件 Hystrix ,是 Netflix 公司提供的一个开源的组件,提供了熔断、隔离的这些特性,不过 Hystrix 在 2018 年 11 月份开始,就不再迭代开发,进入维护的模式。同年开源的 Spring Cloud Alibaba (SCA) 提供了一站式的解决方案,默认为 Sentinel 整合了 Spring Web、RestTemplate、FeignClient 和 Spring WebFlux。Sentinel 在 Spring Cloud 生态中,不仅补全了 Hystrix 在 Servlet、RestTemplate 和 API Gateway 这一块的空白,而且还完全兼容了 Hystrix 在 FeignClient 中限流降级的用法,并且支持运行时灵活地配置和调整限流降级规则。同时 SCA 还集成了 Sentinel 提供的 API gateway 流控模块,可以无缝支持 Spring Cloud Gateway 和 Zuul 网关的流控降级。

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