什麼是限流和熔斷？詳解Sentinel限流熔斷降級

本文由golang教學專欄為大家介紹關於Sentinel限流熔斷降級，內容包括限流和熔斷介紹， alibaba開源的Sentinel、安裝、實戰介紹，希望對需要的朋友有所幫助！

Sentinel限流熔斷降級

什麼是限流\ 熔斷\ 降級

#限流：在我們的後天系統中，如果那一天突然進入大量流量，我們服務原本最高只能處理同時2k 的請求，突然一

下就來了5k 的請求，這對伺服器的壓力是不是很要命，這很可能直接導致伺服器宕機，崩潰，導致原本2K 的處

理量都不能處理了，這時候我們需要限流，限流的作用就是保持訪問量到達伺服器最高的情況下，對多餘的請求

不做處理，相較之下，比伺服器直接掛掉是好很多的。例如在雙十一的時候，我們要下單就會看到類似」 請求繁

忙，請稍後重試！」。

熔斷: 相信大家對斷路器並不陌生，它就相當於一個開關，打開後可以阻止流量通過。例如保險絲，當電流過大

時，就會熔斷，以避免元件損壞。

服務熔斷是指調用方訪問服務時透過斷路器做代理進行訪問，斷路器會持續觀察服務返回的成功、失敗的狀態，

當失敗超過設定的閾值時斷路器打開，請求就不能真正地存取到服務了。

使用場景

• 服務故障或升級時，讓客戶端快速失敗

• 失敗處理邏輯容易定義

• 回應耗時較長，客戶端設定的read timeout 會比較長，防止客戶端大量重試請求導致的連線、執行緒資源無法釋放

* 降級*: 服務降級是從整個系統的負載情況出發和考慮的，對某些負載會比較高的情況，為了預防某些功能（業務

場景）出現負載過載或回應慢的情況，在其內部暫時捨棄一些非核心的介面和資料的請求，而直接傳回一個

提前準備好的fallback（退路）錯誤處理訊息。這樣，雖然提供的是一個有損的服務，但卻保證了整個系統的穩健

定性和可用性。

什麼是Sentinel

Sentinel 是阿里開源的項目，提供了流量控制、熔斷降級、系統負載保護等多個維度來保障服務之間的穩定性。

官網：github.com/alibaba/Sentinel/wiki

2012 年，Sentinel 誕生於阿里巴巴，其主要目標是流量控制。 2013-2017 年，Sentinel 迅速發展，並成為阿里巴巴所有微型服務的​​基本組成部分。它已在 6000 多個應用程式中使用，涵蓋了幾乎所有核心​​電子商務場景。 2018 年，Sentinel 演變為一個開源專案。 2020 年，Sentinel Golang 發布。

特點：

豐富的應用場景：Sentinel 承接了阿里巴巴近10 年的雙十一大促流量的核心場景，例如秒殺（即

突發流量控制在系統容量可以承受的範圍）、訊息削峰填谷、叢集流量控制、即時熔斷下游不可用應用等。

完整的即時監控 ：Sentinel 同時提供即時的監控功能。您可以在控制台中看到接入應用的單一機器

器秒級數據，甚至 500 台以下規模的叢集的匯總運作情況。

* 生態廣廣泛*

Sentinel 的歷史

• 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，成為基礎技術模組，涵蓋了所有的核心場景。 Sentinel 也因此累積了大量的流量歸整場景以及生產實務。

• 2018 年，Sentinel 開源，並持續演進。

• 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 叢集流量控制支持，以解決Service Mesh 架構下多語言限流的問題。

• 2020 年，推出 Sentinel Go 版本，繼續朝著雲端原生方向演進。

• 2021 年，Sentinel 正在朝著 2.0 雲端原生高可用決策中心元件進行演進；同時推出了 Sentinel Rust 原生版本。同時我們也在 Rust 社群進行了 Envoy WASM extension 及 eBPF extension 等場景探索。

• 2022 年，Sentinel 品牌升級為流量治理，領域涵蓋流量路由/ 調度、流量染色、流量降級、過載保護/ 實例摘除等；同時社群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。

Sentinel-go 的安裝

#Sentinel-go 開源位址：https://github.com/alibaba/sentinel-golang

官網文檔

安裝：go get github.com/alibaba/sentinel-golang/api

Go 限流實戰

qps 限流

package main

import (
    "fmt"
    "log"

    sentinel "github.com/alibaba/sentinel-golang/api"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/base"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/flow"
)

func main() {
    //基于sentinel的qps限流
    //必须初始化
    err := sentinel.InitDefault()
    if err != nil {
        log.Fatalf("Unexpected error: %+v", err)
    }

    //配置限流规则：1秒内通过10次
    _, err = flow.LoadRules([]*flow.Rule{
        {
            Resource:               "some_test",
            TokenCalculateStrategy: flow.Direct,
            ControlBehavior:        flow.Reject, //超过直接拒绝
            Threshold:              10,          //请求次数
            StatIntervalInMs:       1000,        //允许时间内
        },
    })

    if err != nil {
        log.Fatalf("Unexpected error: %+v", err)
        return
    }

    for i := 0; i < 12; i++ {
        e, b := sentinel.Entry("some_test", sentinel.WithTrafficType(base.Inbound))
        if b != nil {
            fmt.Println("限流了")
        } else {
            fmt.Println("检查通过")
            e.Exit()
        }
    }
}

列印結果：

检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
限流了
限流了

Thrnotting

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "time"

    sentinel "github.com/alibaba/sentinel-golang/api"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/base"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/flow"
)

func main() {
    //基于sentinel的qps限流
    //必须初始化
    err := sentinel.InitDefault()
    if err != nil {
        log.Fatalf("Unexpected error: %+v", err)
    }

    //配置限流规则
    _, err = flow.LoadRules([]*flow.Rule{
        {
            Resource:               "some_test",
            TokenCalculateStrategy: flow.Direct,
            ControlBehavior:        flow.Throttling, //匀速通过
            Threshold:              10,              //请求次数
            StatIntervalInMs:       1000,            //允许时间内
        },
    })

    if err != nil {
        log.Fatalf("Unexpected error: %+v", err)
        return
    }

    for i := 0; i < 12; i++ {
        e, b := sentinel.Entry("some_test", sentinel.WithTrafficType(base.Inbound))
        if b != nil {
            fmt.Println("限流了")
        } else {
            fmt.Println("检查通过")
            e.Exit()
        }
        time.Sleep(time.Millisecond * 100)
    }
}

检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过
检查通过

Warrm_up

package main

import (
    "fmt"
    "log"
    "math/rand"
    "time"

    sentinel "github.com/alibaba/sentinel-golang/api"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/base"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/flow"
)

func main() {
    //先初始化sentinel
    err := sentinel.InitDefault()
    if err != nil {
        log.Fatalf("初始化sentinel 异常: %v", err)
    }

    var globalTotal int
    var passTotal int
    var blockTotal int
    ch := make(chan struct{})

    //配置限流规则
    _, err = flow.LoadRules([]*flow.Rule{
        {
            Resource:               "some-test",
            TokenCalculateStrategy: flow.WarmUp, //冷启动策略
            ControlBehavior:        flow.Reject, //直接拒绝
            Threshold:              1000,
            WarmUpPeriodSec:        30,
        },
    })

    if err != nil {
        log.Fatalf("加载规则失败: %v", err)
    }

    //我会在每一秒统计一次，这一秒只能 你通过了多少，总共有多少， block了多少, 每一秒会产生很多的block
    for i := 0; i < 100; i++ {
        go func() {
            for {
                globalTotal++
                e, b := sentinel.Entry("some-test", sentinel.WithTrafficType(base.Inbound))
                if b != nil {
                    //fmt.Println("限流了")
                    blockTotal++
                    time.Sleep(time.Duration(rand.Uint64()%10) * time.Millisecond)
                } else {
                    passTotal++
                    time.Sleep(time.Duration(rand.Uint64()%10) * time.Millisecond)
                    e.Exit()
                }
            }
        }()
    }

    go func() {
        var oldTotal int //过去1s总共有多少个
        var oldPass int  //过去1s总共pass多少个
        var oldBlock int //过去1s总共block多少个
        for {
            oneSecondTotal := globalTotal - oldTotal
            oldTotal = globalTotal

            oneSecondPass := passTotal - oldPass
            oldPass = passTotal

            oneSecondBlock := blockTotal - oldBlock
            oldBlock = blockTotal

            time.Sleep(time.Second)
            fmt.Printf("total:%d, pass:%d, block:%d\n", oneSecondTotal, oneSecondPass, oneSecondBlock)
        }
    }()

    <-ch
}

列印結果：逐漸到達1k, 在1k 位置上下波動

total:11, pass:9, block:0
total:21966, pass:488, block:21420
total:21793, pass:339, block:21414
total:21699, pass:390, block:21255
total:21104, pass:393, block:20654
total:21363, pass:453, block:20831
total:21619, pass:491, block:21052
total:21986, pass:533, block:21415
total:21789, pass:594, block:21123
total:21561, pass:685, block:20820
total:21663, pass:873, block:20717
total:20904, pass:988, block:19831
total:21500, pass:996, block:20423
total:21769, pass:1014, block:20682
total:20893, pass:1019, block:19837
total:21561, pass:973, block:20524
total:21601, pass:1014, block:20517
total:21475, pass:993, block:20420
total:21457, pass:983, block:20418
total:21397, pass:1024, block:20320
total:21690, pass:996, block:20641
total:21526, pass:991, block:20457
total:21779, pass:1036, block:20677

Go 熔斷實戰

這裡我們介紹一個錯誤數量的，查看詳細熔斷機制

error_count
package main

import (
    "errors"
    "fmt"
    "log"
    "math/rand"
    "time"

    sentinel "github.com/alibaba/sentinel-golang/api"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/circuitbreaker"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/core/config"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/logging"
    "github.com/alibaba/sentinel-golang/util"
)

type stateChangeTestListener struct {
}

func (s *stateChangeTestListener) OnTransformToClosed(prev circuitbreaker.State, rule circuitbreaker.Rule) {
    fmt.Printf("rule.steategy: %+v, From %s to Closed, time: %d\n", rule.Strategy, prev.String(), util.CurrentTimeMillis())
}

func (s *stateChangeTestListener) OnTransformToOpen(prev circuitbreaker.State, rule circuitbreaker.Rule, snapshot interface{}) {
    fmt.Printf("rule.steategy: %+v, From %s to Open, snapshot: %d, time: %d\n", rule.Strategy, prev.String(), snapshot, util.CurrentTimeMillis())
}

func (s *stateChangeTestListener) OnTransformToHalfOpen(prev circuitbreaker.State, rule circuitbreaker.Rule) {
    fmt.Printf("rule.steategy: %+v, From %s to Half-Open, time: %d\n", rule.Strategy, prev.String(), util.CurrentTimeMillis())
}

func main() {
    //基于连接数的降级模式
    total := 0
    totalPass := 0
    totalBlock := 0
    totalErr := 0
    conf := config.NewDefaultConfig()
    // for testing, logging output to console
    conf.Sentinel.Log.Logger = logging.NewConsoleLogger()
    err := sentinel.InitWithConfig(conf)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    ch := make(chan struct{})
    // Register a state change listener so that we could observer the state change of the internal circuit breaker.
    circuitbreaker.RegisterStateChangeListeners(&stateChangeTestListener{})

    _, err = circuitbreaker.LoadRules([]*circuitbreaker.Rule{
        // Statistic time span=10s, recoveryTimeout=3s, maxErrorCount=50
        {
            Resource:         "abc",
            Strategy:         circuitbreaker.ErrorCount,
            RetryTimeoutMs:   3000, //3s只有尝试回复
            MinRequestAmount: 10,   //静默数
            StatIntervalMs:   5000,
            Threshold:        50,
        },
    })
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    logging.Info("[CircuitBreaker ErrorCount] Sentinel Go circuit breaking demo is running. You may see the pass/block metric in the metric log.")
    go func() {
        for {
            total++
            e, b := sentinel.Entry("abc")
            if b != nil {
                // g1 blocked
                totalBlock++
                fmt.Println("协程熔断了")
                time.Sleep(time.Duration(rand.Uint64()%20) * time.Millisecond)
            } else {
                totalPass++
                if rand.Uint64()%20 > 9 {
                    totalErr++
                    // Record current invocation as error.
                    sentinel.TraceError(e, errors.New("biz error"))
                }
                // g1 passed
                time.Sleep(time.Duration(rand.Uint64()%20+10) * time.Millisecond)
                e.Exit()
            }
        }
    }()
    go func() {
        for {
            total++
            e, b := sentinel.Entry("abc")
            if b != nil {
                // g2 blocked
                totalBlock++
                time.Sleep(time.Duration(rand.Uint64()%20) * time.Millisecond)
            } else {
                // g2 passed
                totalPass++
                time.Sleep(time.Duration(rand.Uint64()%80) * time.Millisecond)
                e.Exit()
            }
        }
    }()

    go func() {
        for {
            time.Sleep(time.Second)
            fmt.Println(totalErr)
        }
    }()
    <-ch
}

以上是什麼是限流和熔斷？詳解Sentinel限流熔斷降級的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！