Sentinel介绍与使用

阳光穿透心脏的1/2处 2022-03-17 02:44 248阅读 0赞

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# Sentinel 是什么 #

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 是面向分布式服务架构的**轻量级**流量控制框架，主要以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度来帮助您保护服务的稳定性。

## 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。

# 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 ##

### 什么是流量控制 ###

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：

![limitflow.gif][]

### 流量控制设计理念 ###

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。

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][Link 1]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 同时对系统的维度提供保护。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 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。

相关链接:

*  [如何使用][Link 2]
 *  [Sentinel 的实现][Sentinel 1]
 *  [异步调用支持][Link 3]
 *  [流量控制][Link 4]
 *  [熔断降级][Link 5]
 *  [系统自适应保护][Link 6]
 *  [热点参数限流][Link 7]
 *  [黑白名单控制][Link 8]
 *  [实时监控][Link 9]
 *  [控制面板][Link 10]
 *  [动态配置规则][Link 11]
 *  [主流框架的适配][Link 12]
 *  [注解支持][Link 13]
 *  [日志][Link 14]
 *  [启动配置项][Link 15]

[Sentinel]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E4%B8%BB%E9%A1%B5
[limitflow.gif]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/image/limitflow.gif
[Hystrix]: https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki#what-problem-does-hystrix-solve
[Link 1]: https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/How-it-Works#benefits-of-thread-pools
[Link 2]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E5%A6%82%E4%BD%95%E4%BD%BF%E7%94%A8
[Sentinel 1]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/Sentinel%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E4%B8%BB%E6%B5%81%E7%A8%8B
[Link 3]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E5%A6%82%E4%BD%95%E4%BD%BF%E7%94%A8#%E5%BC%82%E6%AD%A5%E8%B0%83%E7%94%A8%E6%94%AF%E6%8C%81
[Link 4]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E6%B5%81%E9%87%8F%E6%8E%A7%E5%88%B6#%E5%9F%BA%E4%BA%8E%E8%B0%83%E7%94%A8%E5%85%B3%E7%B3%BB%E7%9A%84%E9%99%90%E6%B5%81
[Link 5]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E7%86%94%E6%96%AD%E9%99%8D%E7%BA%A7
[Link 6]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E8%87%AA%E9%80%82%E5%BA%94%E9%99%90%E6%B5%81
[Link 7]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E7%83%AD%E7%82%B9%E5%8F%82%E6%95%B0%E9%99%90%E6%B5%81
[Link 8]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E9%BB%91%E7%99%BD%E5%90%8D%E5%8D%95%E6%8E%A7%E5%88%B6
[Link 9]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E5%AE%9E%E6%97%B6%E7%9B%91%E6%8E%A7
[Link 10]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%8F%B0
[Link 11]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E5%8A%A8%E6%80%81%E8%A7%84%E5%88%99%E6%89%A9%E5%B1%95
[Link 12]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E4%B8%BB%E6%B5%81%E6%A1%86%E6%9E%B6%E7%9A%84%E9%80%82%E9%85%8D
[Link 13]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E6%B3%A8%E8%A7%A3%E6%94%AF%E6%8C%81
[Link 14]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E6%97%A5%E5%BF%97
[Link 15]: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E5%90%AF%E5%8A%A8%E9%85%8D%E7%BD%AE%E9%A1%B9