介紹

隨著(zhu)微服(fu)務的(de)流(liu)(liu)行，服(fu)務和服(fu)務之間的(de)穩定性變得越來越重要。Sentinel 是面(mian)向分布(bu)式、多(duo)語(yu)言(yan)異構化服(fu)務架(jia)構的(de)流(liu)(liu)量(liang)治(zhi)理(li)組件，主要以流(liu)(liu)量(liang)為切入點，從流(liu)(liu)量(liang)路由(you)、流(liu)(liu)量(liang)控制、流(liu)(liu)量(liang)整形、熔斷(duan)降級、系統自適應過載保(bao)護、熱點流(liu)(liu)量(liang)防護等(deng)多(duo)個維度來幫助(zhu)開發(fa)者保(bao)障微服(fu)務的(de)穩定性。

歷史

2012 年，Sentinel 誕生，主要功能為入口流量控制。
2013-2017 年，Sentinel 在阿里巴巴集團內部迅速發展，成為基礎技術模塊，覆蓋了所有的核心場景。Sentinel 也因此積累了大量的流量歸整場景以及生產實踐。
2018 年，Sentinel 開源，并持續演進。
2019 年，Sentinel 朝著多語言擴展的方向不斷探索，推出 C++ 原生版本，同時針對 Service Mesh 場景也推出了 Envoy 集群流量控制支持，以解決 Service Mesh 架構下多語言限流的問題。
2020 年，推出 Sentinel Go 版本，繼續朝著云原生方向演進。
2021 年，Sentinel 正在朝著 2.0 云原生高可用決策中心組件進行演進；同時推出了 Sentinel Rust 原生版本。同時我們也在 Rust 社區進行了 Envoy WASM extension 及 eBPF extension 等場景探索。
2022 年，Sentinel 品牌升級為(wei)流(liu)量(liang)治(zhi)理，領域(yu)涵(han)蓋流(liu)量(liang)路由/調度、流(liu)量(liang)染色、流(liu)控降(jiang)級、過(guo)載(zai)保(bao)護(hu)/實(shi)例(li)摘(zhai)除等；同時社區將(jiang)流(liu)量(liang)治(zhi)理相關標(biao)(biao)準抽(chou)出(chu)到 OpenSergo 標(biao)(biao)準中，Sentinel 作為(wei)流(liu)量(liang)治(zhi)理標(biao)(biao)準實(shi)現(xian)。

基本概念

資源

資源是 Sentinel 的關鍵概念。它可以是 Java 應用程序中的任何內容，例如，由應用程序提供的服務，或由應用程序調用的其它應用提供的服務，甚至可以是一段代碼。在接下來的文檔中，我們都會用資源來描述代碼塊。
只要通(tong)過 Sentinel API 定(ding)義的代碼，就是資源(yuan)，能夠被 Sentinel 保護起來(lai)(lai)。大部分情況下，可以(yi)使用方(fang)法簽名，URL，甚(shen)至(zhi)服務(wu)名稱作為資源(yuan)名來(lai)(lai)標示資源(yuan)。

規則

圍繞(rao)資源(yuan)的實(shi)時狀態設定(ding)的規(gui)則(ze)，可以包括流量控制規(gui)則(ze)、熔斷降級規(gui)則(ze)以及系統(tong)保(bao)護(hu)規(gui)則(ze)。所有規(gui)則(ze)可以動態實(shi)時調整(zheng)。

Sentinel 功能和設計理念

流量控制

流量控制在網絡傳輸中是一個常用的概念，它用于調整網絡包的發送數據。然而，從系統穩定性角度考慮，在處理請求的速度上，也有非常多的講究。任意時間到來的請求往往是隨機不可控的，而系統的處理能力是有限的。我們需要根據系統的處理能力對流量進行控制。Sentinel 作為一個調配器，可以根據需要把隨機的請求調整成合適的形狀，如下圖所示：

流量控制有以下幾個角度:

• 資源的調用關系，例如資源的調用鏈路，資源和資源之間的關系；
• 運行指標，例如 QPS、線程池、系統負載等；
• 控制的效果，例如直接限流、冷啟動、排隊等。
  Sentinel 的設計理念是讓您自由選擇控制的角度，并進行靈活組合，從而達到想要的效果。

熔斷降級

什么是熔斷降級

除了流量控制以外，降低調用鏈路中的不穩定資源也是 Sentinel 的使命之一。由于調用關系的復雜性，如果調用鏈路中的某個資源出現了不穩定，最終會導致請求發生堆積。這個問題和 Hystrix 里面描述的問題是一樣的。

Sentinel 和 Hystrix 的原(yuan)則是一致的: 當調用鏈路(lu)中某個資(zi)源(yuan)出現不穩定(ding)，例如，表現為 timeout，異(yi)常比例升(sheng)高的時候，則對這個資(zi)源(yuan)的調用進(jin)行限制，并讓請求快(kuai)速失敗，避(bi)免影響到其(qi)它的資(zi)源(yuan)，最終(zhong)產生雪崩的效(xiao)果。

熔斷降級設計理念

在限制的手段上，Sentinel 和 Hystrix 采取了完全不一樣的方法。
Hystrix 通過線程池的(de)方式，來對(dui)依賴(在我們的(de)概(gai)念(nian)中對(dui)應資源(yuan))進行了隔離(li)。這樣做的(de)好處是資源(yuan)和資源(yuan)之間做到了最徹底的(de)隔離(li)。缺點(dian)是除了增加了線程切換的(de)成本，還需(xu)要預先給各個資源(yuan)做線程池大小的(de)分配。

Sentinel 對這個問題采取了兩種手段:

• 通過并發線程數進行限制
  和資源池隔離的方法不同，Sentinel 通過限制資源并發線程的數量，來減少不穩定資源對其它資源的影響。這樣不但沒有線程切換的損耗，也不需要您預先分配線程池的大小。當某個資源出現不穩定的情況下，例如響應時間變長，對資源的直接影響就是會造成線程數的逐步堆積。當線程數在特定資源上堆積到一定的數量之后，對該資源的新請求就會被拒絕。堆積的線程完成任務后才開始繼續接收請求。
• 通過響應時間對資源進行降級
  除了對并發線程數進行控制以外，Sentinel 還可以通過響應時間來快速降級不穩定的資源。當依賴的資源出現響應時間過長后，所有對該資源的訪問都會被直接拒絕，直到過了指定的時間窗口之后才重新恢復。

系統負載保護

Sentinel 同時提供系統維度的自適應保護能力。防止雪崩，是系統防護中重要的一環。當系統負載較高的時候，如果還持續讓請求進入，可能會導致系統崩潰，無法響應。在集群環境下，網絡負載均衡會把本應這臺機器承載的流量轉發到其它的機器上去。如果這個時候其它的機器也處在一個邊緣狀態的時候，這個增加的流量就會導致這臺機器也崩潰，最后導致整個集群不可用。
針(zhen)對這個情(qing)況(kuang)，Sentinel 提(ti)供了對應的(de)保(bao)護機制，讓系統的(de)入(ru)口流(liu)量和系統的(de)負載達到一個平衡，保(bao)證系統在(zai)能(neng)力范圍之內(nei)處理(li)最多(duo)的(de)請求。

如何工作的

Sentinel 的主要工作機制如下：

• 對主流框架提供適配或者顯示的 API，來定義需要保護的資源，并提供設施對資源進行實時統計和調用鏈路分析。
• 根據預設的規則，結合對資源的實時統計信息，對流量進行控制。同時，Sentinel 提供開放的接口，方便您定義及改變規則。
• Sentinel 提供實時的監控系統，方便您快速了解目前系統的狀態。

流控降級與容錯標準

Sentinel 社區正在將流量治理相關標準抽出到 OpenSergo 標準中，Sentinel 作為流量治理標準實現。有關 Sentinel 流控降級與容錯 spec 的最新進展，請參考 opensergo-specification，也歡迎社區一起來完善標準與實現。

接入sentinel

包引用

<!-- sentinel的依賴-->
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

配置

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:9988
        port: 8719 #該端口是自定義的，作用是與Sentinel控制臺做交互
      eager: true

添加要限制的資源，也可以不顯示添加@SentinelResource

@SentinelResource(value = "deduct")
@RequestMapping(path = "/deduct")
public Boolean deduct() {
		return true;
}