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jialianglinjl edited this page Jul 18, 2018 · 46 revisions

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 把流量作为切入点,从流量控制,熔断降级,系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。

Sentinel 的历史

  • 2013年,Sentinel 诞生。它的功能主要集中在控制入口流量控制
  • 2014-2017年,Sentinel 在阿里巴巴集团内部迅速发展,成为了基础的模块,覆盖了所有的核心场景。在这段时间,Sentinel 积累了大量的流量归整场景以及生产实践
  • 2018年,Sentinel 开始开源

Sentinel 可以做什么以及设计理念

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 把流量作为切入点,来保护服务的稳定性。其中主要的功能包括:

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。

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,或者URL,甚至服务名称作为资源名来标示资源。

在接下来的文档中,我们都会用资源来描述这个代码块。

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,从系统的稳定性的角度考虑,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 就是这样一个调配器,根据需要,把随机到来的请求调整成合适的形状。

流量控制的设计理念

流量控制有下面几个角度:

  • 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: 直接限流,冷启动,排队等等

Sentinel 的设计理念是让用户自由的选择控制的角度,灵活组合,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。由于调用的关系复杂性,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,则对这个不稳定的资源的调用进行限制,并让请求快速失败,而不让这个不稳定的资源影响到其它的资源,最终产生雪崩的效果。

然而在限制的手段中,Sentinel和Hystrix采取了完全不一样的方法:

Hystrix通过线程池的方式,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;缺点则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是对这个问题,采取了两种手段:

  • 通过并发线程数对进行限制 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。这个不但没有线程切换的损耗,也不需要用户去预先分配线程池的大小。当某个资源出现不稳定的情况下,例如相应时间变长,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,对该资源的新的请求就会被拒绝,直到堆积的线程完成任务,则开始接收请求。

  • 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还可以通过相应时间来快速的降级不稳定的资源。当依赖的资源出现相应时间过长的之后,所有对该资源的访问都会被直接拒绝,直到指定的时间窗口之后重新恢复。

系统负载保护

Sentinel同时还在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,最后导致系统崩溃,无法相应;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;就这样,最后导致整个集群不可用。

Sentinel对于这种维度,也提供了保护措施。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

  • 对主流框架提供适配或者显示的API,来对需要保护的代码块进行实时统计,调用链路分析
  • 根据预设的规则,结合上面的统计信息,来对流量进行控制,同时,Sentinel也提供开放的接口,让用户方便的定义,改变规则
  • Sentinel提供实时的监控系统,可以让用户最快的了解目前系统的状态

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