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Sentinel如何攔截異常流量

發(fā)布時間：2021-12-24 16:01:26 來源：億速云 閱讀：160 作者：iii 欄目：大數(shù)據(jù)

這篇文章主要介紹“Sentinel如何攔截異常流量”，在日常操作中，相信很多人在Sentinel如何攔截異常流量問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Sentinel如何攔截異常流量”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

各位在家里用電的過程中，一定也經(jīng)歷過「跳閘」。這個「閘」就是在電量超過負荷的時候用來保護我們用電安全的，也被稱為「斷路器」，還有個響亮的英文名 -- CircuitBreaker。

和用電安全一樣，對于「限流」、「降級」、「熔斷」...，你我應(yīng)該也都耳熟能詳。我們開發(fā)的各類軟件、系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等為了不被異常流量壓垮，也需要一個斷路器。

在 Spring 應(yīng)用中，使用斷路器很方便，我們可以使用 Spring Cloud CircuitBreaker。

Spring Cloud Circuit Breaker 是啥？如果你熟悉 Spring 是什么人的話，你能猜個八九不離十。和Spring Data JPA 這些類似，Spring 他又搞了個抽象的，標(biāo)準(zhǔn)的API 出來。這次他抽象的是關(guān)于降級熔斷的「斷路器」。有了這一層，具體實現(xiàn)是誰可以方便的更換，我們使用的代碼里改動基本為0。

我們先來從官方Demo有個初步印象：

@RestControllerpublic class DemoController {  private CircuitBreakerFactory circuitBreakerFactory;  private HttpBinService httpBin;  public DemoController(CircuitBreakerFactory circuitBreakerFactory, HttpBinService httpBinService) {    this.circuitBreakerFactory = circuitBreakerFactory;    this.httpBin = httpBinService;  }  @GetMapping("/delay/{seconds}")  public Map delay(@PathVariable int seconds) {    return circuitBreakerFactory.create("delay").run(httpBin.delaySuppplier(seconds), t -> {      Map<String, String> fallback = new HashMap<>();      fallback.put("hello", "world");      return fallback;    });  }}

千言萬語，總結(jié)出來這樣一句circuitBreakerFactory.create("delay").run() 

因為是抽象，對應(yīng)的實現(xiàn)就有好多種啦。

目前支持的實現(xiàn)有：

  • Hystrix

  • Resilience4j

  • Sentinel

  • Spring Retry

而抽象相當(dāng)于定了個標(biāo)準(zhǔn)，像JDBC一樣，無論我們把數(shù)據(jù)庫換成了MySQL，Oracle 還是SQLite，接口等非特定類型的代碼都不需要改變。斷路器也一樣。

這里的斷路器工廠，創(chuàng)建方法都是標(biāo)準(zhǔn)的。具體這里執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯的時候斷路器實現(xiàn)要怎樣進行攔截降級，就可以交給具體的實現(xiàn)來完成。

這次，我們以開源的 Sentinel 為例，來看看他們是怎樣攔住異常流量的。

首先，因為是Spring Cloud，所以還會基于 Spring Boot 的 Autoconfiguration。以下是配置類，我們看到生成了一個工廠。

public class SentinelCircuitBreakerAutoConfiguration {  @Bean  @ConditionalOnMissingBean(CircuitBreakerFactory.class)  public CircuitBreakerFactory sentinelCircuitBreakerFactory() {    return new SentinelCircuitBreakerFactory();  }  }

在我們實際代碼執(zhí)行邏輯的時候，create 出來的是什么呢？

是個斷路器 CircuitBreaker，用來執(zhí)行代碼。

public interface CircuitBreaker {
  default <T> T run(Supplier<T> toRun) {    return run(toRun, throwable -> {      throw new NoFallbackAvailableException("No fallback available.", throwable);    });  };  <T> T run(Supplier<T> toRun, Function<Throwable, T> fallback);}

包含兩個執(zhí)行的方法，需要在的時候可以指定fallback邏輯。具體到 Sentinel 是這樣的：

  public CircuitBreaker create(String id) {    SentinelConfigBuilder.SentinelCircuitBreakerConfiguration conf = getConfigurations()        .computeIfAbsent(id, defaultConfiguration);    return new SentinelCircuitBreaker(id, conf.getEntryType(), conf.getRules());  }

你會看到創(chuàng)建了一個SentinelCircuitBreaker。我們的業(yè)務(wù)邏輯，就會在這個斷路器里執(zhí)行,run方法就是各個具體實現(xiàn)的舞臺。

@Override  public <T> T run(Supplier<T> toRun, Function<Throwable, T> fallback) {    Entry entry = null;    try {      entry = SphU.entry(resourceName, entryType);      // If the SphU.entry() does not throw `BlockException`, it means that the      // request can pass.      return toRun.get();    }    catch (BlockException ex) {      // SphU.entry() may throw BlockException which indicates that      // the request was rejected (flow control or circuit breaking triggered).      // So it should not be counted as the business exception.      return fallback.apply(ex);    }    catch (Exception ex) {      // For other kinds of exceptions, we'll trace the exception count via      // Tracer.trace(ex).      Tracer.trace(ex);      return fallback.apply(ex);    }    finally {      // Guarantee the invocation has been completed.      if (entry != null) {        entry.exit();      }    }  }

OK，到此為止， Spring Cloud CircuitBreaker 已經(jīng)展現(xiàn)完了。其它的細節(jié)都放到了具體實現(xiàn)的「盒子」里。下面我們把這個盒子打開。

Sentinel 是個熔斷降級框架，官方這樣自我介紹：

面向分布式服務(wù)架構(gòu)的高可用流量控制組件,主要以流量為切入點，從流量控制、熔斷降級、系統(tǒng)自適應(yīng)保護等多個維度來幫助用戶保障微服務(wù)的穩(wěn)定性。

Sentinel如何攔截異常流量

官網(wǎng)的這張代碼截圖簡潔的說明了他是怎樣工作的

Sentinel如何攔截異常流量

擋在業(yè)務(wù)代碼的前面，有事兒先沖它來，能通過之后才走業(yè)務(wù)邏輯，和各類闖關(guān)還真類似。

在上面 CircuitBreaker 的 run 方法里，咱們一定都注意到了這句

entry = SphU.entry(resourceName, entryType);

這就是一切攔截的秘密。

無論我們是通過前面的CircuitBreaker的方式，還是 @SentinelResource 這種注解形式，還是通過 Interceptor 的方式，沒什么本質(zhì)區(qū)別。只是觸發(fā)點不一樣。最后都是通過SphU來搞定。

既然是攔截，那一定要攔下來做這樣或那樣的檢查。

實際檢查的時候，entry 里核心代碼有這些：

 Entry entryWithPriority(ResourceWrapper resourceWrapper, ...)        throws BlockException {        ProcessorSlot<Object> chain = lookProcessChain(resourceWrapper);        Entry e = new CtEntry(resourceWrapper, chain, context);        try {            chain.entry(context, resourceWrapper,...);        } catch (BlockException e1) {            e.exit(count, args);            throw e1;        }         return e;    }

注意這里的ProcessorSlot<Object> chain = lookProcessChain(resourceWrapper);會在請求過來處理的時候，如果未初始化處理鏈，則進行初始化，將各種first,next設(shè)置好，后面的請求都會按這個來處理。所有需要攔截的Slot，都會加到這個 chain 里面，再逐個執(zhí)行 chain 里的 slot。和Servlet Filter 類似。

chain里都加了些啥呢？

public class HotParamSlotChainBuilder implements SlotChainBuilder {    public ProcessorSlotChain build() {        ProcessorSlotChain chain = new DefaultProcessorSlotChain();        chain.addLast(new NodeSelectorSlot());        chain.addLast(new ClusterBuilderSlot());        chain.addLast(new LogSlot());        chain.addLast(new StatisticSlot());        chain.addLast(new ParamFlowSlot());        chain.addLast(new SystemSlot());        chain.addLast(new AuthoritySlot());        chain.addLast(new FlowSlot());        chain.addLast(new DegradeSlot());        return chain;    }

初始的時候，first 指向一個匿名內(nèi)部類，這些加進來的slot，會在每次addLast的時候，做為鏈的next，    

AbstractLinkedProcessorSlot<?> end = first;
    @Override    public void addFirst(AbstractLinkedProcessorSlot<?> protocolProcessor) {        protocolProcessor.setNext(first.getNext());        first.setNext(protocolProcessor);        if (end == first) {            end = protocolProcessor;        }    }    @Override    public void addLast(AbstractLinkedProcessorSlot<?> protocolProcessor) {        end.setNext(protocolProcessor);        end = protocolProcessor;    }

而每個 slot，有自己的特定用處，處理完自己的邏輯之后，會通過 fireEntry 來觸發(fā)下一個 slot的執(zhí)行。

給你一張長長的線程調(diào)用棧就會過分的明顯了：

 java.lang.Thread.State: RUNNABLE    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowSlot.checkFlow(FlowSlot.java:168)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowSlot.entry(FlowSlot.java:161)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowSlot.entry(FlowSlot.java:139)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.authority.AuthoritySlot.entry(AuthoritySlot.java:39)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.authority.AuthoritySlot.entry(AuthoritySlot.java:33)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemSlot.entry(SystemSlot.java:36)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemSlot.entry(SystemSlot.java:30)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.param.ParamFlowSlot.entry(ParamFlowSlot.java:39)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.param.ParamFlowSlot.entry(ParamFlowSlot.java:33)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.statistic.StatisticSlot.entry(StatisticSlot.java:57)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.statistic.StatisticSlot.entry(StatisticSlot.java:50)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.logger.LogSlot.entry(LogSlot.java:35)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.logger.LogSlot.entry(LogSlot.java:29)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.clusterbuilder.ClusterBuilderSlot.entry(ClusterBuilderSlot.java:101)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.clusterbuilder.ClusterBuilderSlot.entry(ClusterBuilderSlot.java:47)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32)    at com.alibaba.csp.sentinel.slots.nodeselector.NodeSelectorSlot.entry(NodeSelectorSlot.java:171)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.DefaultProcessorSlotChain$1.entry(DefaultProcessorSlotChain.java:31)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40)    at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.DefaultProcessorSlotChain.entry(DefaultProcessorSlotChain.java:75)    at com.alibaba.csp.sentinel.CtSph.entryWithPriority(CtSph.java:148)    at com.alibaba.csp.sentinel.CtSph.entryWithType(CtSph.java:347)    at com.alibaba.csp.sentinel.CtSph.entryWithType(CtSph.java:340)    at com.alibaba.csp.sentinel.SphU.entry(SphU.java:285)

降級有三種類型

Sentinel如何攔截異常流量

每種類型，都會根據(jù)對應(yīng)的配置項數(shù)據(jù)比對，不符合就中斷，中斷之后也不能一直斷著，啥時候再恢復(fù)呢？就根據(jù)配置的時間窗口，會啟動一個恢復(fù)線程，到時間就會調(diào)度，把中斷標(biāo)識恢復(fù)。

public boolean passCheck(Context context, DefaultNode node, int acquireCount, Object... args) {        if (cut.get()) {            return false;        }        ClusterNode clusterNode = ClusterBuilderSlot.getClusterNode(this.getResource());        if (clusterNode == null) {            return true;        }        if (grade == RuleConstant.DEGRADE_GRADE_RT) {            double rt = clusterNode.avgRt();            if (rt < this.count) {                passCount.set(0);                return true;            }            // Sentinel will degrade the service only if count exceeds.            if (passCount.incrementAndGet() < rtSlowRequestAmount) {                return true;            }        } else if (grade == RuleConstant.DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_RATIO) {            double exception = clusterNode.exceptionQps();            double success = clusterNode.successQps();            double total = clusterNode.totalQps();            // If total amount is less than minRequestAmount, the request will pass.            if (total < minRequestAmount) {                return true;            }            // In the same aligned statistic time window,            // "success" (aka. completed count) = exception count + non-exception count (realSuccess)            double realSuccess = success - exception;            if (realSuccess <= 0 && exception < minRequestAmount) {                return true;            }            if (exception / success < count) {                return true;            }        } else if (grade == RuleConstant.DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_COUNT) {            double exception = clusterNode.totalException();            if (exception < count) {                return true;            }        }        if (cut.compareAndSet(false, true)) {            ResetTask resetTask = new ResetTask(this);            pool.schedule(resetTask, timeWindow, TimeUnit.SECONDS);        }        return false;    }

恢復(fù)做了兩件事：一、把passCount設(shè)置成0，二、中斷標(biāo)識還原

上面介紹了對請求的攔截處理，這其中最核心的，也就是我們最主要配置的，一個是「流控」，一個是「降級」。這兩個對應(yīng)的Slot，會在處理請求的時候，根據(jù)配置好的 「規(guī)則」rule 來判斷。比如我們上面看到的時間窗口、熔斷時間等，以及流控的線程數(shù)，QPS數(shù)這些。

這些規(guī)則默認的配置在內(nèi)存里，也可以通過不同的數(shù)據(jù)源加載進來。同時啟用了Sentinel 控制臺的話，在控制臺 也可以配置規(guī)則。這些規(guī)則，會通過 HTTP 發(fā)送給對應(yīng)使用了 sentinel 的應(yīng)用實例節(jié)點。

收到更新內(nèi)容后，實例里的「規(guī)則管理器」會重新加載一次 rule，下次請求處理就直接生效了。

到此，關(guān)于“Sentinel如何攔截異常流量”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>

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