Hello folks，今天我們介紹一下由 Spring Cloud Alibaba 推出的開源項目 Sentinel。Sentinel 是一款面向分布式、多語言異構(gòu)化服務(wù)架構(gòu)的流量治理組件，主要以流量為切入點，從流量控制、流量路由、熔斷降級、系統(tǒng)自適應(yīng)保護等多個維度來幫助用戶保障微服務(wù)的穩(wěn)定性。

Sentinel 的使用可以基于如下兩個部分:

(相關(guān)資料圖)

在進行 Sentinel 實踐之前，我們先來了解一下其所涉及的基礎(chǔ)理論知識。主要涉及基本概念、原理等。

Sentinel 基本概念

關(guān)于 Sentinel，我們先來了解以下概念：

1、資源

資源是 Sentinel 的一項關(guān)鍵因素。其可以是 Java 應(yīng)用程序中的任何內(nèi)容，例如，由應(yīng)用程序提供的服務(wù)，或由應(yīng)用程序調(diào)用的其它應(yīng)用提供的服務(wù)，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。

只要通過 Sentinel API 定義的代碼，就是資源，能夠被 Sentinel 保護起來。通常情況下，我們可以使用方法簽名，URL，甚至服務(wù)名稱作為資源名來標識資源。

2、規(guī)則

圍繞資源的實時狀態(tài)設(shè)定的規(guī)則，可以包括流量控制規(guī)則、熔斷降級規(guī)則以及系統(tǒng)保護規(guī)則。所有規(guī)則可以動態(tài)實時調(diào)整。

Sentinel 基本原理

在 Sentinel 體系里面，所有的資源都對應(yīng)一個資源名稱以及一個 Entry。Entry 可以通過對主流框架的適配自動創(chuàng)建，也可以通過注解的方式或調(diào)用 API 顯式創(chuàng)建；每一個 Entry 創(chuàng)建的時候，同時也會創(chuàng)建一系列功能插槽（slot chain）。這些插槽有不同的職責，例如:

1、NodeSelectorSlot 負責收集資源的路徑，并將這些資源的調(diào)用路徑，以樹狀結(jié)構(gòu)存儲起來，用于根據(jù)調(diào)用路徑來限流降級；

2、ClusterBuilderSlot 則用于存儲資源的統(tǒng)計信息以及調(diào)用者信息，例如該資源的 RT、QPS 以及 Thread Count 等等，這些信息將用作為多維度限流，降級的依據(jù)；

3、StatisticSlot 則用于記錄、統(tǒng)計不同緯度的 Runtime 指標監(jiān)控信息；

4、FlowSlot 則用于根據(jù)預設(shè)的限流規(guī)則以及前面 Slot 統(tǒng)計的狀態(tài)，來進行流量控制；

5、AuthoritySlot 則根據(jù)配置的黑白名單和調(diào)用來源信息，來做黑白名單控制；

6、DegradeSlot 則通過統(tǒng)計信息以及預設(shè)的規(guī)則，來做熔斷降級；

7、SystemSlot 則通過系統(tǒng)的狀態(tài)，例如 Load 等，來控制總的入口流量。

Sentinel 總體框架如下所示：

基于上述系統(tǒng)框架所示，Sentinel 的主要工作機制可以概括如下：

1、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(shè)施對資源進行實時統(tǒng)計和調(diào)用鏈路分析。

2、根據(jù)預設(shè)的規(guī)則，結(jié)合對資源的實時統(tǒng)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(guī)則。

3、Sentinel 提供實時的監(jiān)控系統(tǒng)，方便快速了解目前系統(tǒng)的狀態(tài)。

介紹完 Sentinel 相關(guān)的理論知識后，接下來，我們進入本文的主題。

Sentinel-Dashboard 安裝

在 https://github.com/alibaba/Sentinel/releases 頁面下載最新的版本包，然后通過命令行啟動，具體如下所示：

[leonli@Leon usr ] % nohup java -jar sentinel-dashboard-1.8.6.jar > sentinel.log &[1] 2096

此時，瀏覽器中輸入：http://localhost:8080/#/login ，頁面顯示如下：

默認情況下，sentinel-dashboard 以 8080 端口啟動運行，當然可以進行配置其他端口。此處的登陸憑證信息，我們可以在 sentinel-dashboard 包中的配置文件中獲取到。

此時，我們輸入賬戶密碼（sentinel/sentinel）登錄后，可以看到如下頁面：

編寫 DemoApplication 程序

1、POM.XML 文件配置

在 Spring Cloud 應(yīng)用的 pom.xml 中引入Spring Cloud Alibaba 的 Sentinel 模塊，具體如下所示：

    4.0.0    com.didispace    alibaba-sentinel-rate-limiting    0.0.1-SNAPSHOT    jar            org.springframework.boot        spring-boot-starter-parent        2.0.5.RELEASE                         UTF-8        UTF-8        1.8                            org.springframework.boot            spring-boot-starter-web                            org.springframework.cloud            spring-cloud-starter-alibaba-sentinel                            org.projectlombok            lombok            1.18.2            true                            org.springframework.boot            spring-boot-starter-test            test                                                    org.springframework.cloud                spring-cloud-dependencies                Finchley.SR1                pom                import                                        org.springframework.cloud                spring-cloud-alibaba-dependencies                0.2.2.RELEASE                pom                import                                                                org.springframework.boot                spring-boot-maven-plugin                        

2、Resource 定義

在 Spring Cloud 應(yīng)用中通過 spring.cloud.sentinel.transport.dashboard 參數(shù)配置 sentinel dashboard 的訪問地址。通常在 application.properties 或 yml 文件中定義，具體如下所示：

spring.application.name=alibaba-sentinel-rate-limitingserver.port=8001# sentinel dashboardspring.cloud.sentinel.transport.dashboard=localhost:8080

3、編寫 Demo 代碼

創(chuàng)建應(yīng)用主類，并提供一個 Rest 接口，具體如下所示：

package com.leon.alibaba.sentinel;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@SpringBootApplicationpublic class DemoApplication {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);    }    @Slf4j    @RestController    static class DemoController {        @GetMapping("/devops")        public String devops() {            return "Starting DemoApplication on leon.com.cn";        }    }}

完成后，啟動程序，如下所示：

此時，通過后臺進行 Curl 命令操作，有結(jié)果返回。具體如下所示：

[leonli@Leon usr ] % curl -i http://localhost:8001/devops/HTTP/1.1 200 Content-Type: text/plain;charset=UTF-8Content-Length: 39Date: Wed, 16 Nov 2022 14:40:16 GMTStarting DemoApplication on leon.com.cn  

再次進入 Sentinel-Dashboard 頁面，可以看到如下：

Sentinel 限流實踐

接下來，點擊左側(cè)的“簇點鏈路”菜單欄目，基于所調(diào)用的 /devops 接口進行“流控”操作，以配置自定義的限流規(guī)則，具體如下所示：

點擊“流控”操作后，彈出新增流控規(guī)則窗口，如下：

點擊“新增”按鈕后，進入流控規(guī)則頁面，這里我們基于 QPS 指標，每秒最多允許“ 5 個請求進入”此限流規(guī)則進行策略定義。所設(shè)置的限流規(guī)則將會顯示在列表中，此列表顯示所有規(guī)則，并可以對其進行更新操作。

接下來，我們來驗證一下這個限流規(guī)則，我們可以嘗試一下借用 Curl 命令行快速的調(diào)用此接口，以確認其是否會觸發(fā)限流控制，具體如下所示：

[leonli@Leon ~ ] % curl http://192.168.0.102:8001/devopsStarting DemoApplication on leon.com.cn  [leonli@Leon ~ ] % curl http://192.168.0.102:8001/devopsStarting DemoApplication on leon.com.cn [leonli@Leon ~ ] % curl http://192.168.0.102:8001/devopsStarting DemoApplication on leon.com.cn                                                                                                                                  [leonli@Leon ~ ] % curl http://192.168.0.102:8001/devopsStarting DemoApplication on leon.com.cn                                                                                                                                   [leonli@Leon ~ ] % curl http://192.168.0.102:8001/devopsBlocked by Sentinel (flow limiting) 

基于上述的測試結(jié)果：我們發(fā)現(xiàn)，快速的進行五次 “/deveops” 調(diào)用接口之后，第六次調(diào)用時被 Sentinel 阻塞了，即進行流量管控。

如上為 Sentinel 及 Dashboard 的 限流實踐解析，希望對大家有用。關(guān)于 Sentinel更多需要了解的信息，歡迎大家交流、關(guān)注！

Adiós !

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關(guān)鍵詞： Spring Cloud Spring Java