实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel

原创

zhuhuix 2022-08-31 17:32:30 博主文章分类：spring ©著作权

文章标签 java spring cloud sentinel spring 微服务 文章分类 运维

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者zhuhuix的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

文章目录

背景
一、Sentinel是什么

1.1 安装Sentinel控制台

二、创建微服务

2.1 创建微服务工程项目
2.2 向Nacos服务中心注册微服务
2.3 编写微服务业务逻辑
2.4 启动微服务，通过Sentinel控制台进行监控

三、微服务的流量控制

3.1 通过JMeter模拟高并发流量
3.2 设置流控规则进行流量控制
3.2 设置降级规则进行流量控制

四、在微服务调用方进行流量控制

4.1 创建微服务调用者

4.1.1 加入OpenFeign组件
4.1.2 项目配置
4.1.3 主启动类增加注解
4.1.4 增加微服务接口
4.1.5 服务调用者调用程序

4.2 启动微服务调用者，通过Sentinel控制台进行监控
4.3 对服务调用者中的服务提供方进行流量控制

小结

背景

在微服务架构中，如何保证微服务的稳定性是一大课题。在《实战Spring Cloud 微服务容错保护Hystrix》文章中，我们通过使用Hystrix实现了服务熔断和降级，从而提高微服务系统的整体健壮性。
但不幸的是Hystrix也已经停更，我们需要一种新的流量控制组件来完成以上工作。

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_微服务

一、Sentinel是什么

Sentinel是阿里巴巴旗下的开源流量控制组件，通过以下链接《Sentinel 介绍》可以对Sentinel有个简单了解。

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_微服务_02

本文将分别通过服务提供方及服务消费者两个角度说明Sentinel是如何进行流量控制和熔断降级的。

1.1 安装Sentinel控制台

通过https://github.com/alibaba/Sentinel/releases下载jar包

# 下载服务端
 wget https://github.com/alibaba/Sentinel/releases/download/v1.8.0/sentinel- dashboard-1.8.0.jar
 # 启动服务（默认端口为8080）

登录控制台，默认用户名与密码为sentinel

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring_03

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_sentinel_04

二、创建微服务

2.1 创建微服务工程项目

通过Spring网站创建项目

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring cloud_05

项目命名

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring_06

勾选Spring Web，Nacos Service Discovery,Sentinel依赖

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_sentinel_07

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_sentinel_08

检查pom.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.2.9.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>nacos.democonsumer</groupId>
    <artifactId>sentinel</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>sentinel</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-cloud-alibaba.version>2.2.1.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

2.2 向Nacos服务中心注册微服务

通过 Spring Cloud 原生注解 @EnableDiscoveryClient 开启服务注册发现功能

// 通过 Spring Cloud 原生注解 @EnableDiscoveryClient 开启服务注册发现功能
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class SentinelApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SentinelApplication.class, args);
    }

}

通过application.yml进行配置

server:
  port: 8083

spring:
  application:
    name: goods-service
  cloud:
    # nacos服务注册
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 172.16.109.118:8848
    # sentinel服务
    sentinel:
      transport:
        dashboard: 172.16.109.118:8080

2.3 编写微服务业务逻辑

/**
 * 商品服务-模拟返回商品列表
 */
@RestController
@RequestMapping("api/goods")
public class GoodsService {

    @Value("${spring.application.name}")
    private String server;

    @Value("${server.port}")
    private String port;

    public static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GoodsService.class);
    // 返回商品列表
    @SentinelResource(value = "goods")
    @GetMapping
    public List<Goods> getAllGoods(HttpServletRequest httpRequest) throws InterruptedException {
        // 设置等待时间
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(3000);
        List<Goods> goods = new ArrayList<>();
        goods.add(new Goods("电脑", 10));
        goods.add(new Goods("手机", 20));
        goods.add(new Goods("书籍", 30));
        logger.info(port+":"+server+"服务被调用,调用者为："+httpRequest.getRemoteAddr()+":"+httpRequest.getRemotePort());
        return goods;
    }

}

/**
 * 商品类
 */
public class Goods implements Serializable {

    // 商品名称
    private String name;
    // 商品价格
    private Integer number;

    public Goods(String name, Integer number) {
        this.name = name;
        this.number = number;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getNumber() {
        return number;
    }

    public void setNumber(Integer number) {
        this.number = number;
    }
}

2.4 启动微服务，通过Sentinel控制台进行监控

通过Nacos控制台观察微服务注册信息
关于Nacos的使用，可参考该篇文章：《实战Spring Cloud之Nacos替换Eureka》

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring cloud_09

我们通过HttpClient工具访问一下微服务的Api端口，并进入Sentinel控制台进行监控：在控制台中，我们发现了服务名称，及该服务下的各种规则设置菜单。

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_微服务_10

三、微服务的流量控制

3.1 通过JMeter模拟高并发流量

设置20000个并发请求

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_java_11

设置HTTP请求地址：

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring cloud_12

设置报告输出

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring cloud_13

启动JMeter，观察Sentinel控制台,可以看到QPS的实时状况。

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring_14

3.2 设置流控规则进行流量控制

对Sentinel控制台中服务的资源增加流量控制规则

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_微服务_15

给微服务接口的QPS设置阈值

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring_16

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring cloud_17

再次启动JMeter进行高并发测试，在控制台中进行观察，可以看到服务接口的QPS被限制在阈值以下。

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_java_18

JMeter结果列表中可以观察到异常信息。

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_sentinel_19

3.2 设置降级规则进行流量控制

对Sentinel控制台中服务的资源增加熔断降级规则

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring cloud_20

慢调用比例 (SLOW_REQUEST_RATIO)：选择以慢调用比例作为阈值，需要设置允许的慢调用 RT（即最大的响应时间），请求的响应时间大于该值则统计为慢调用。当单位统计时长（statIntervalMs）内请求数目大于设置的最小请求数目，并且慢调用的比例大于阈值，则接下来的熔断时长内请求会自动被熔断。经过熔断时长后熔断器会进入探测恢复状态（HALF-OPEN 状态），若接下来的一个请求响应时间小于设置的慢调用 RT 则结束熔断，若大于设置的慢调用 RT 则会再次被熔断。

在实时监控界面可以看到请求被拒绝，证明熔断降级规则生效

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring_22

在JMeter结果表格中也出现了大量失败的调用请求

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring_23

四、在微服务调用方进行流量控制

4.1 创建微服务调用者

4.1.1 加入OpenFeign组件

<-- pom.xml -->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.cloud/spring-cloud-starter-openfeign -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
            <version>2.2.5.RELEASE</version>
        </dependency>

4.1.2 项目配置

server:
  port: 8090

spring:
  application:
    name: user-consumer
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 172.16.109.118:8848
        # sentinel服务
    sentinel:
      transport:
        dashboard: 172.16.109.118:8080


# 调用微服务超时时间设置
ribbon:
  ConnectTimeout: 5000
  ReadTimeout: 5000


# feign日志以什么级别监控哪个接口
logging:
  level:
    nacos.democonsumer.GoodService : debug

# 启用sentinel
feign:
  sentinel:
    enabled: true

4.1.3 主启动类增加注解

/**
 * 主启动类
 */
 // 启用Feign组件
@EnableFeignClients
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class DemoConsumerApplication {
    
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoConsumerApplication.class, args);
    }
}

4.1.4 增加微服务接口

通过@FeignClient调用微服务，并定义服务熔断时如何处理

/**
 * 商品微服务接口
 */
@Component
// 增加服务容错处理,指定服务熔断时处理的类名
@FeignClient(value="goods-service",fallback =FallBackService.class )
public interface GoodService {

    @GetMapping(value="/api/goods")
    List<GoodsDTO> getGoods();

}

/**
 * 服务熔断处理：返回空值
 */
@Component
public class FallBackService implements GoodService {
    private final static Logger logger= LoggerFactory.getLogger(FallBackService.class) ;

    @Override
    public List<GoodsDTO> getGoods() {
        logger.info("服务已熔断...");
        return new ArrayList<>();
    }
}

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring_24

4.1.5 服务调用者调用程序

/**
 * 用户消费者--调用nacos服务中心的商品服务，并对外提供RestFul接口测试
 */
@RestController
@RequestMapping("user/")
public class UserConsumer {
    // 注入商品微服务接品
    @Autowired
    private GoodService goodService;

    @GetMapping("/goods")
    public User getUserGoods() {
        User user = new User();
        // 通过GoodsService接口调用商品微服务
        try {
            List<GoodsDTO> goods = goodService.getGoods();
            user.setName("jack");
            user.setGoods(goods);
        } catch (Exception e){
            throw new RuntimeException(e.getMessage());
        }
        return user;
    }

}

4.2 启动微服务调用者，通过Sentinel控制台进行监控

通过HttpClient工具进行测试，调用正常

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring_25

通过Sentinel控制台进行监控

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_spring_26

4.3 对服务调用者中的服务提供方进行流量控制

对Sentinel控制台中服务的资源增加流量控制规则，在FeignClient中，Sentinel为Feign调用生成了资源名策略定义，定义规则为 [httpmethod :protocol://requesturl]（比如GET:http://goods-service/api/goods）

实战Spring Cloud之流量控制组件Sentinel_微服务_27