【Sentinel】隔离和降级

本是古典何须时尚 2024-03-27 14:45 76阅读 0赞

**目录**

1.FeignClient整合Sentinel

1.1.修改配置，开启sentinel功能

1.2.编写失败降级逻辑

1.3.总结

2.线程隔离（舱壁模式）

2.1.线程隔离的实现方式

2.2.sentinel的线程隔离

2.3.总结

3.熔断降级

3.1.慢调用

3.2.异常比例、异常数

## 1.FeignClient整合Sentinel ##

限流是一种预防措施，虽然限流可以尽量避免因高并发而引起的服务故障，但服务还会因为其它原因而故障。

而要将这些故障控制在一定范围，避免雪崩，就要靠**线程隔离**（舱壁模式）和**熔断降级**手段了。

**线程隔离**之前讲到过：调用者在调用服务提供者时，给每个调用的请求分配独立线程池，出现故障时，最多消耗这个线程池内资源，避免把调用者的所有资源耗尽。

![bf285bbda9d5428aaea62a98cd62ee26.png][]

**熔断降级**：是在调用方这边加入断路器，统计对服务提供者的调用，如果调用的失败比例过高，则

熔断该业务，不允许访问该服务的提供者了。

![f9a3c17d2ed343d3b92cb18a2051d748.png][]

可以看到，不管是线程隔离还是熔断降级，都是对**客户端**（调用方）的保护。需要在**调用方** 发起

远程调用时做线程隔离、或者服务熔断。

而我们的微服务远程调用都是基于Feign来完成的，因此我们需要将Feign与Sentinel整合，在Feign

里面实现线程隔离和服务熔断。

SpringCloud中，微服务调用都是通过Feign来实现的，因此做客户端保护必须整合Feign和

Sentinel。

### 1.1.修改配置，开启sentinel功能 ###

修改OrderService的application.yml文件，开启Feign的Sentinel功能：

feign:
      sentinel:
        enabled: true # 开启feign对sentinel的支持

### 1.2.编写失败降级逻辑 ###

业务失败后，不能直接报错，而应该返回用户一个友好提示或者默认结果，这个就是失败降级逻辑。

给FeignClient编写失败后的降级逻辑

①方式一：FallbackClass，无法对远程调用的异常做处理

②方式二：FallbackFactory，可以对远程调用的异常做处理，我们选择这种

这里我们演示方式二的失败降级处理。

**步骤一**：在feing-api项目中定义类，实现FallbackFactory：

![6a9f0ce2dad04420986145136b5a97c9.png][]

代码：

package cn.itcast.feign.clients.fallback;
    
    import cn.itcast.feign.clients.UserClient;
    import cn.itcast.feign.pojo.User;
    import feign.hystrix.FallbackFactory;
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    @Slf4j
    public class UserClientFallbackFactory implements FallbackFactory<UserClient> {
        @Override
        public UserClient create(Throwable throwable) {
            return new UserClient() {
                @Override
                public User findById(Long id) {
                    log.error("查询用户异常", throwable);
                    return new User();
                }
            };
        }
    }

**步骤二**：在feing-api项目中的DefaultFeignConfiguration类中将UserClientFallbackFactory注册为

一个Bean：

@Bean
    public UserClientFallbackFactory userClientFallbackFactory(){
        return new UserClientFallbackFactory();
    }

**步骤三**：在feing-api项目中的UserClient接口中使用UserClientFallbackFactory：

import cn.itcast.feign.clients.fallback.UserClientFallbackFactory;
    import cn.itcast.feign.pojo.User;
    import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
    import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
    
    @FeignClient(value = "userservice", fallbackFactory = UserClientFallbackFactory.class)
    public interface UserClient {
    
        @GetMapping("/user/{id}")
        User findById(@PathVariable("id") Long id);
    }

重启后，访问一次订单查询业务，然后查看sentinel控制台，可以看到新的簇点链路：

![d163b7aba5e5466598de3ed2b34fb2f2.png][]

### 1.3.总结 ###

Sentinel支持的雪崩解决方案：

*  线程隔离（仓壁模式）
 *  降级熔断

Feign整合Sentinel的步骤：

*  在application.yml中配置：feign.sentienl.enable=true
 *  给FeignClient编写FallbackFactory并注册为Bean
 *  将FallbackFactory配置到FeignClient

## 2.线程隔离（舱壁模式） ##

### 2.1.线程隔离的实现方式 ###

线程隔离有两种方式实现：

*  线程池隔离
 *  信号量隔离（Sentinel默认采用）

如图：

![2d23373c0a1446dea15afceb0b7fd718.png][]

**线程池隔离**：给每个服务调用业务分配一个线程池，利用线程池本身实现隔离效果

**信号量隔离**：不创建线程池，而是计数器模式，记录业务使用的线程数量，达到信号量上限时，禁止新的请求。

两者的优缺点：

![52574296e7db416ba913e1037e988a47.png][]

### 2.2.sentinel的线程隔离 ###

**用法说明**：

在添加限流规则时，可以选择两种阈值类型：![a1318105ac9047abba7da41f2b2cbabf.png][]

*  QPS：就是每秒的请求数，在快速入门中已经演示过
 *  线程数：是该资源能使用用的tomcat线程数的最大值。也就是通过限制线程数量，实现**线程隔离**（舱壁模式）。

**案例需求**：给 order-service服务中的UserClient的查询用户接口设置流控规则，线程数不能超过

2。然后利用jemeter测试。

1）配置隔离规则

选择feign接口后面的流控按钮：

![dff6b62c515a43fba22c9a92d3908f70.png][]

填写表单：

![8718907259cc47249560332df65eb289.png][]

2）Jmeter测试

选择《阈值类型-线程数<2》：

![53b9667800554873b18cee99ec2b5238.png][]

一次发生10个请求，有较大概率并发线程数超过2，而超出的请求会走之前定义的失败降级逻辑。

查看运行结果：

![ee0a4a46e746463c8b42e067ddb5daf0.png][]

发现虽然结果都是通过了，不过部分请求得到的响应是降级返回的null信息。

### 2.3.总结 ###

线程隔离的两种手段是？

*  信号量隔离
 *  线程池隔离

信号量隔离的特点是？

*  基于计数器模式，简单，开销小

线程池隔离的特点是？

*  基于线程池模式，有额外开销，但隔离控制更强

##  ##

## 3.熔断降级 ##

熔断降级是解决雪崩问题的重要手段。其思路是由**断路器**统计服务调用的异常比例、慢请求比例，

如果超出阈值则会**熔断**该服务。即拦截访问该服务的一切请求；而当服务恢复时，断路器会放行访

问该服务的请求。

断路器控制熔断和放行是通过状态机来完成的：

![3f68ede6b0814cfea5be2e7aa018fa08.png][]

状态机包括三个状态：

*  closed：关闭状态，断路器放行所有请求，并开始统计异常比例、慢请求比例。超过阈值则切换到open状态
 *  open：打开状态，服务调用被**熔断**，访问被熔断服务的请求会被拒绝，快速失败，直接走降级逻辑。Open状态5秒后会进入half-open状态
 *  half-open：半开状态，放行一次请求，根据执行结果来判断接下来的操作。
    
     *  请求成功：则切换到closed状态
     *  请求失败：则切换到open状态

断路器熔断策略有三种：慢调用、异常比例、异常数

### 3.1.慢调用 ###

**慢调用**：业务的响应时长（RT）大于指定时长的请求认定为慢调用请求。在指定时间内，如果请

求数量超过设定的最小数量，慢调用比例大于设定的阈值，则触发熔断。

例如：![f842bb4f980244159ab5e46e7f23e00c.png][]

解读：RT超过500ms的调用是慢调用，统计最近10000ms内的请求，如果请求量超过10次，并且慢调用比例不低于0.5，则触发熔断，熔断时长为5秒。然后进入half-open状态，放行一次请求做测试。

**案例**

需求：给 UserClient的查询用户接口设置降级规则，慢调用的RT阈值为50ms，统计时间为1秒，最小请求数量为5，失败阈值比例为0.4，熔断时长为5

1）设置慢调用

修改user-service中的/user/\{id\}这个接口的业务。通过休眠模拟一个延迟时间：

![39226157e2924b48b93ae6e11dd698b9.png][]

此时，orderId=101的订单，关联的是id为1的用户，调用时长为60ms： ![56941271e4a84bd0a6c6e0b43cef04c5.png][]

rderId=102的订单，关联的是id为2的用户，调用时长为非常短；

![ff67439136c74a7693a0fbebb6b68388.png][]

2）设置熔断规则

下面，给feign接口设置降级规则：

![6f8b628c242a4f4b9b37e821be30d180.png][]

规则：

![df2679051e7444bdae2aeb3500a3550c.png][]

超过50ms的请求都会被认为是慢请求

3）测试

在浏览器访问：[http://localhost:8088/order/101][http_localhost_8088_order_101]，快速刷新5次，可以发现：

![9169fc9cca70457dbcf22c4f40d87f29.png][]

触发了熔断，请求时长缩短至5ms，快速失败了，并且走降级逻辑，返回的null

在浏览器访问：[http://localhost:8088/order/102][http_localhost_8088_order_102]，竟然也被熔断了：

![e2e64c764594444f9e9e41f7cf60a3ab.png][]

### 3.2.异常比例、异常数 ###

##  ##

**异常比例或异常数**：统计指定时间内的调用，如果调用次数超过指定请求数，并且出现异常的比例

达到设定的比例阈值（或超过指定异常数），则触发熔断。

例如，一个异常比例设置：

![6ab4d7b26d41488e9cffb2c6689e5bee.png][]

解读：统计最近1000ms内的请求，如果请求量超过10次，并且异常比例不低于0.4，则触发熔断。

一个异常数设置：

![045376fb762f43838e9751dc0ce579a4.png][]

解读：统计最近1000ms内的请求，如果请求量超过10次，并且异常比例不低于2次，则触发熔断。

**案例**

需求：给 UserClient的查询用户接口设置降级规则，统计时间为1秒，最小请求数量为5，失败阈值比例为0.4，熔断时长为5s

1）设置异常请求

首先，修改user-service中的/user/\{id\}这个接口的业务。手动抛出异常，以触发异常比例的熔断：

![fcbfd1e2b0c641c2a6035b57521c78ef.png][]

也就是说，id 为 2时，就会触发异常

2）设置熔断规则

下面，给feign接口设置降级规则：![58c9c7d21c3f4e4994b2ecacc0b242d8.png][]

规则： ![7de03d01c7fc4802a70f6dc8721e052c.png][]

在5次请求中，只要异常比例超过0.4，也就是有2次以上的异常，就会触发熔断。

3）测试

在浏览器快速访问：[http://localhost:8088/order/102][http_localhost_8088_order_102]，快速刷新5次，触发熔断：![f4e505dadeff4478b319f11574eeb28d.png][]

此时，我们去访问本来应该正常的103： ![2f642b079d7c4c189573a2eda1cf8f81.png][]

[bf285bbda9d5428aaea62a98cd62ee26.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/ba9104c3be9649be823dc7fc54b155c4.png
[f9a3c17d2ed343d3b92cb18a2051d748.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/e507b9446f9945979e5e1d65f54d646d.png
[6a9f0ce2dad04420986145136b5a97c9.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/e7dd5df903c8457697c25f89ae13878e.png
[d163b7aba5e5466598de3ed2b34fb2f2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/dc9466ad4e8548bf93849bc74fbd1f54.png
[2d23373c0a1446dea15afceb0b7fd718.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/a28e136c17374acda043acfbdb8784f1.png
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[http_localhost_8088_order_101]: http://localhost:8088/order/101
[9169fc9cca70457dbcf22c4f40d87f29.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/22dd6704a4414f8c8619ee7c7ab9a1e0.png
[http_localhost_8088_order_102]: http://localhost:8088/order/102
[e2e64c764594444f9e9e41f7cf60a3ab.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/92a49d8efa314e3891c38a29eddb16cc.png
[6ab4d7b26d41488e9cffb2c6689e5bee.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/4c27aafbe0a24af686ef25d5c23988fa.png
[045376fb762f43838e9751dc0ce579a4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/64d761f3bd34458eb0e701a2f3c21766.png
[fcbfd1e2b0c641c2a6035b57521c78ef.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/bffcedb3691440008fe3a1b9b8c452d5.png
[58c9c7d21c3f4e4994b2ecacc0b242d8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/021dd3be1e7b4c34bfdad0cddee01ba7.png
[7de03d01c7fc4802a70f6dc8721e052c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/6610e8ae721c4a15bea2d3fab4b1c34d.png
[f4e505dadeff4478b319f11574eeb28d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/ba7ab258be8942e18fc206a5e080498b.png
[2f642b079d7c4c189573a2eda1cf8f81.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/a896f4aea77f44c6961f64fede28f4de.png