SpringCloud系列篇:核心组件之熔断器组件

2024-01-11 22:04

本文主要是介绍SpringCloud系列篇:核心组件之熔断器组件,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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接下来看看由辉辉所写的关于SpringCloud的相关操作吧

 前言

在微服务架构中,一个应用往往由多个服务组成,这些服务之间相互依赖,依赖关系错综复杂。

例如一个微服务系统中存在 A、B、C、D、E、F 等多个服务,它们的依赖关系如下图。
服务依赖关系

通常情况下,一个用户请求往往需要多个服务配合才能完成。如上图所示,在所有服务都处于可用状态时,请求 1 需要调用 A、D、E、F 四个服务才能完成,请求 2 需要调用 B、E、D 三个服务才能完成,请求 3 需要调用服务 C、F、E、D 四个服务才能完成。
当服务 E 发生故障或网络延迟时,可能会出现以下情况:

  1. 即使其他所有服务都可用,由于服务 E 的不可用,那么用户请求 1、2、3 都会处于阻塞状态,等待服务 E 的响应。在高并发的场景下,会导致整个服务器的线程资源在短时间内迅速消耗殆尽。
  2. 所有依赖于服务 E 的其他服务,例如服务 B、D 以及 F 也都会处于线程阻塞状态,等待服务 E 的响应,导致这些服务的不可用
  3. 所有依赖服务B、D 和 F 的服务,例如服务 A 和服务 C 也会处于线程阻塞状态,以等待服务 D 和服务 F 的响应,导致服务 A 和服务 C 也不可用

从以上过程可以看出,当微服务系统的一个服务出现故障时,故障会沿着服务的调用链路在系统中疯狂蔓延,最终导致整个微服务系统的瘫痪,这就是“雪崩效应”。为了防止此类事件的发生,微服务架构引入了“熔断器”的一系列服务容错和保护机制

【简而言之】:

        在微服务架构中,我们将业务拆分成一个个的服务,服务与服务之间可以相互调用,但是由于网络原因或者自身的原因,服务并不能保证服务的100%可用,如果单个服务出现问题,调用这个服务就会出现网络延迟,此时若有大量的网络涌入,会形成任务堆积,最终导致服务瘫痪(雪崩)

         雪崩发生的原因多种多样,有不合理的容量设计,或者是高并发下某一个方法响应变慢,亦或是某台机器的资源耗尽。我们无法完全杜绝雪崩源头的发生,只有做好足够的容错,保证在一个服务发生问题,不会影响到其它服务的正常运行。也就是"雪落而不雪崩"。

一.常见容错方案

要防止雪崩的扩散,我们就要做好服务的容错,容错说白了就是保护自己不被猪队友拖垮的一些措 施, 下面介绍常见的服务容错思路和组件。 常见的容错思路 常见的容错思路有隔离、超时、限流、熔断、降级这几种,下面分别介绍一下。

  • 隔离

    • 它是指将系统按照一定的原则划分为若干个服务模块,各个模块之间相对独立,无强依赖。当有故障发生时,能将问题和影响隔离在某个模块内部,而不扩散风险,不波及其它模块,不影响整体的系统服务。常见的隔离方式有:线程池隔离和信号量隔离.

  • 超时

    • 在上游服务调用下游服务的时候,设置一个最大响应时间,如果超过这个时间,下游未作出反应,就断开请求,释放掉线程。

  • 限流

    • 限流就是限制系统的输入和输出流量已达到保护系统的目的。为了保证系统的稳固运行,一旦达到 的需要限制的阈值,就需要限制流量并采取少量措施以完成限制流量的目的。

  • 熔断

    • 在互联网系统中,当下游服务因访问压力过大而响应变慢或失败,上游服务为了保护系统整 体的可用性,可以暂时切断对下游服务的调用。这种牺牲局部,保全整体的措施就叫做熔断

服务熔断一般有三种状态: * 熔断关闭状态(Closed) 服务没有故障时,熔断器所处的状态,对调用方的调用不做任何限制 * 熔断开启状态(Open) 后续对该服务接口的调用不再经过网络,直接执行本地的fallback方法 * 半熔断状态(Half-Open) 尝试恢复服务调用,允许有限的流量调用该服务,并监控调用成功率。如果成功率达到预期,则说明服务已恢复,进入熔断关闭状态;如果成功率仍旧很低,则重新进入熔断启动状态。

  • 降级

    • 降级其实就是为服务提供一个托底方案,一旦服务无法正常调用,就使用托底方案。

常见的容错组件

  • Hystrix Hystrix是由Netflix开源的一个延迟和容错库,用于隔离访问远程系统、服务或者第三方库,防止 级联失败,从而提升系统的可用性与容错性。

  • Resilience4J Resilicence4J一款非常轻量、简单,并且文档非常清晰、丰富的熔断工具,这也是Hystrix官方推 荐的替代产品。不仅如此,Resilicence4j还原生支持Spring Boot 1.x/2.x,而且监控也支持和 prometheus等多款主流产品进行整合。

  • Sentinel Sentinel 是阿里巴巴开源的一款断路器实现,本身在阿里内部已经被大规模采用,非常稳定。

    下面是三个组件在各方面的对比:

SentinelHystrix
隔离策略信号量隔离线程池隔离/信号量隔离
熔断降级策略基于响应时间或失败比率基于失败比率
实时指标实现滑动窗口滑动窗口(基于 RxJava)
规则配置支持多种数据源支持多种数据源
扩展性多个扩展点插件的形式
基于注解的支持即将支持支持
限流基于 QPS,支持基于调用关系的限流不支持
流量整形支持慢启动、匀速器模式不支持
系统负载保护支持不支持
控制台开箱即用,可配置规则、查看秒级监控、机器发现等不完善
常见框架的适配Servlet、Spring Cloud、Dubbo、gRPC 等Servlet、Spring Cloud Netflix

上面也说到了,Sentinel非常稳定,所以这里我也是使用的Sentinel,那么下面就讲一下这个Sentinel怎么使用

二.Sentinel入门

1.什么是Sentinel

        Sentinel (分布式系统的流量防卫兵) 是阿里开源的一套用于服务容错的综合性解决方案。它以流量 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保护服务的稳定性。 Sentinel 具有以下特征:

  • 丰富的应用场景:Sentinel 承接了阿里巴巴近 10 年的双十一大促流量的核心场景, 例如秒杀(即 突发流量控制在系统容量可以承受的范围)、消息削峰填谷、集群流量控制、实时熔断下游不可用应用等。

  • 完备的实时监控:Sentinel 提供了实时的监控功能。通过控制台可以看到接入应用的单台机器秒 级数据, 甚至 500 台以下规模的集群的汇总运行情况。

  • 广泛的开源生态:Sentinel 提供开箱即用的与其它开源框架/库的整合模块, 例如与 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合。只需要引入相应的依赖并进行简单的配置即可快速地接入 Sentinel。

  • 完善的 SPI 扩展点:Sentinel 提供简单易用、完善的 SPI 扩展接口。您可以通过实现扩展接口来快速地定制逻辑。例如定制规则管理、适配动态数据源等。

Sentinel 分为两个部分:

  • 核心库(Java 客户端)不依赖任何框架/库,能够运行于所有 Java 运行时环境,同时对 Dubbo / Spring Cloud 等框架也有较好的支持。

  • 控制台(Dashboard)基于 Spring Boot 开发,打包后可以直接运行,不需要额外的 Tomcat 等 应用容器。

2.微服务集成Sentinel

引入依赖

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

如果是网关gateway集成sentinel,需还另添加以下依赖

<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
</dependency>

3.安装Sentinel控制台

  Sentinel 提供了一个轻量级的控制台, 它提供机器发现、单机资源实时监控以及规则管理等功能

下载地址icon-default.png?t=N7T8https://github.com/alibaba/Sentinel/releases

 

 

好啦,今天的分享就到这了,希望能够帮到你呢!😊😊    

这篇关于SpringCloud系列篇:核心组件之熔断器组件的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/595829

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