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Sentinel初识资料：新手入门指南

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概述

Sentinel是一款由阿里巴巴开源的分布式服务保护框架，主要提供流量控制、熔断降级和系统自适应保护等功能。本文将详细介绍Sentinel的各个功能模块及其应用场景，帮助读者全面了解Sentinel初识资料。

Sentinel简介
什么是Sentinel

Sentinel 是阿里巴巴开源的一款分布式服务保护框架，主要提供流量控制、熔断降级和系统自适应保护等功能。它可以帮助开发者在分布式系统中保护服务，防止因流量过大或系统负载过重而导致服务不可用。

Sentinel的主要功能和应用场景

Sentinel 主要具备以下功能：

  • 流量控制：控制流量的入口，通过配置规则限制流量，确保服务的稳定性和响应时间。
  • 熔断降级：当服务调用出现异常时，自动熔断该服务的调用，防止异常蔓延。
  • 系统保护：监控系统负载（CPU、内存等），超出阈值时自动触发保护机制，减少资源消耗。
  • 异常检测：自动检测服务调用的异常情况，提供报警和防护功能。
  • 实时监控：提供实时监控功能，帮助开发者及时了解系统的运行状态。

应用场景主要包括：

  • 微服务架构：在微服务架构中，Sentinel 可以保护每个服务，防止因某一服务故障导致整个系统崩溃。
  • 高并发场景：在流量高峰时期，Sentinel 可以控制流量，保证系统稳定。
  • 服务治理：通过熔断降级功能，可以隔离故障服务，保障其他服务正常运行。
  • 系统监控：实时监控系统的运行状态，及时发现并处理异常。
Sentinel的核心概念和术语

流量控制

流量控制是指对进入系统的流量进行控制，防止流量过大导致系统过载。Sentinel 提供多种流量控制规则，包括：

  • 直接调用量：直接限制某个接口的最大并发调用量。
  • 资源访问量：限制资源访问的最大并发数。
  • QPS 限制：限制每秒钟的访问次数。
  • 并发线程数限制：限制同一时间内的并发线程数。

熔断降级

熔断降级是指当服务调用出现异常时，自动断开服务调用链，防止异常传播。Sentinel 提供多种熔断降级策略，包括：

  • 熔断器：当服务调用失败率达到某个阈值时，自动触发熔断。
  • 降级：当服务调用出现异常时，自动切换到备用服务。
  • 超时降级：当服务调用超时达到某个阈值时，自动触发熔断。

系统保护

系统保护是指监控系统资源使用情况，达到某个阈值时自动触发保护机制。Sentinel 提供多种系统保护规则，包括：

  • CPU 使用率：监控 CPU 使用率，超过阈值时触发保护。
  • 内存使用量：监控内存使用量，超过阈值时触发保护。
  • 单机并发线程数：监控单机并发线程数，超过阈值时触发保护。

实时监控

Sentinel 提供实时监控功能，监控系统的运行状态，包括：

  • 流量监控：监控流入系统的流量。
  • 异常监控：监控服务调用的异常情况。
  • 调用链监控：监控服务之间的调用链路。
安装与配置
Sentinel的安装步骤

  1. 下载 Sentinel：

    • 从 Sentinel 的 GitHub 仓库下载最新版本的发布包，或通过 Maven 依赖引入 Sentinel。
    <dependency>
   <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
   <artifactId>sentinel-core</artifactId>
   <version>1.8.3</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
   <artifactId>sentinel-datasource-consul</artifactId>
   <version>1.8.3</version>
</dependency>

  2. 配置 Sentinel：

    • 配置 Sentinel 的基本参数，如是否开启控制台、是否开启远程数据采集等。
    • 以下是一个配置示例：
    Sentinel.init(new InitFunc() {
   @Override
   public void init() {
       // 开启控制台
       Sentinel.init(new ConsulClient("localhost", 8500));
       // 设置报警规则
       RuleManager.loadRules(Arrays.asList(
           new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
               .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
               .setCount(20L)
               .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
               .setWarmUpPeriodSec(10)
               .setWarmUpMaxRequestCount(1000)
       ));
   }
});
Sentinel的配置方法

  1. 配置流量控制规则：

    • 配置流量控制规则，限制接口的调用频率。
    FlowRule flowRule = new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
   .setCount(20L)
   .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
   .setWarmUpPeriodSec(10)
   .setWarmUpMaxRequestCount(1000);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(flowRule));

  2. 配置熔断降级规则：

    • 配置熔断降级规则，设置熔断门限和恢复策略。
    CircuitBreaker rule = new CircuitBreaker(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setStatIntervalMs(1000)
   .setSlowRatioThreshold(0.2)
   .setPermittedNumberOfHalfOpenRequests(3)
   .setBlockResponseWhenNoHalfOpenReqs(true);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(rule));

  3. 配置系统保护规则：

    • 配置系统保护规则，监控系统资源使用情况。
    SystemRule sysRule = new SystemRule()
   .setCpuThreshold(0.8)
   .setThreadThreshold(1000)
   .setHeapThreshold(100)
   .setStackThreshold(100);
RuleManager.loadSystemRule(sysRule);

  4. 配置控制台：

    • 配置 Sentinel 控制台，开启控制台监控。
    Sentinel.init(new ConsulClient("localhost", 8500));
常见配置问题解答

  1. 如何查看已配置的规则？

    • 可以通过 RuleManager 查看已加载的规则列表。
    List<FlowRule> flowRules = RuleManager.getFlowRules();
for (FlowRule rule : flowRules) {
   System.out.println(rule);
}

  2. 如何动态更新规则？

    • 可以通过 RuleManager 更新规则。
    RuleManager.updateRules(Arrays.asList(new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
   .setCount(25L)
   .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
   .setWarmUpPeriodSec(10)
   .setWarmUpMaxRequestCount(1000)
));
快速上手
Sentinel的基本使用方法

  1. 引入依赖：

    • 在项目中引入 Sentinel 的依赖。
    <dependency>
   <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
   <artifactId>sentinel-core</artifactId>
   <version>1.8.3</version>
</dependency>

  2. 初始化 Sentinel：

    • 初始化 Sentinel 并配置基本参数。
    Sentinel.init(new InitFunc() {
   @Override
   public void init() {
       // 开启控制台
       Sentinel.init(new ConsulClient("localhost", 8500));
       // 设置报警规则
       RuleManager.loadRules(Arrays.asList(
           new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
               .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
               .setCount(20L)
               .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
               .setWarmUpPeriodSec(10)
               .setWarmUpMaxRequestCount(1000)
       ));
   }
});

  3. 使用 Sentinel 进行流量控制：

    • 在调用服务前检查流量控制规则。
    public void callService() {
   if (SphU.entry("resource1")) {
       // 调用服务的代码
   } else {
       // 流量控制造成的阻塞
   }
}
Sentinel的API调用示例

  1. 创建资源：

    • 创建一个资源，即一个需要保护的服务。
    String resource = "resource1";
Entry entry = SphU.entry(resource);

  2. 调用服务：

    • 在资源保护下执行服务调用。
    public void callService() {
   if (SphU.entry("resource1")) {
       // 调用服务的代码
       serviceClient.doService();
       SphU.exit();
   } else {
       // 流量控制造成的阻塞
   }
}

  3. 流控规则配置：

    • 配置流量控制规则，限制特定资源的访问量。
    FlowRule flowRule = new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
   .setCount(20L)
   .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
   .setWarmUpPeriodSec(10)
   .setWarmUpMaxRequestCount(1000);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(flowRule));
Sentinel控制台的使用介绍

Sentinel 控制台是一个 Web 应用，用于监控和管理 Sentinel 规则。控制台提供了丰富的监控面板、规则配置、报警等功能。

  1. 启动控制台：

    • 通过配置启动控制台。
    Sentinel.init(new ConsulClient("localhost", 8500));

  2. 访问控制台：

    • 启动后访问控制台，一般默认端口为 8080。
    http://localhost:8080

  3. 规则配置：

    • 在控制台中配置各种规则，如流量控制规则、熔断降级规则等。

    • 进入控制台后，选择相应的规则配置页面，填写规则参数并保存。

  4. 监控面板：

    • 在控制台中查看各种监控数据，如流量监控、异常监控等。

    • 通过监控面板，可以实时查看系统的运行状态，发现潜在问题。
流量控制
流量控制的基本概念

流量控制是指对进入系统的流量进行控制，防止流量过大导致系统过载。Sentinel 提供多种流量控制规则，包括：

  • 直接调用量：直接限制某个接口的最大并发调用量。
  • 资源访问量：限制资源访问的最大并发数。
  • QPS 限制：限制每秒钟的访问次数。
  • 并发线程数限制：限制同一时间内的并发线程数。
实现流量控制的步骤

  1. 定义资源：

    • 定义需要保护的服务资源。
    String resource = "resource1";

  2. 配置流量控制规则：

    • 配置流量控制规则，限制资源的访问量。
    FlowRule flowRule = new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
   .setCount(20L)
   .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
   .setWarmUpPeriodSec(10)
   .setWarmUpMaxRequestCount(1000);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(flowRule));

  3. 调用保护资源：

    • 在调用服务前检查流量控制规则。
    public void callService() {
   if (SphU.entry("resource1")) {
       // 调用服务的代码
       serviceClient.doService();
       SphU.exit();
   } else {
       // 流量控制造成的阻塞
   }
}
流量控制策略的应用场景

  1. 流量高峰：

    • 在流量高峰时期，通过流量控制限制系统的访问量，防止系统过载。
    FlowRule flowRule = new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
   .setCount(20L)
   .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
   .setWarmUpPeriodSec(10)
   .setWarmUpMaxRequestCount(1000);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(flowRule));

  2. 资源访问限制：

    • 限制特定资源的访问量，防止资源被滥用。
    FlowRule flowRule = new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_THREAD)
   .setCount(20L)
   .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(flowRule));

  3. 系统稳定性保障：

    • 通过流量控制确保系统的稳定性，避免因流量过大导致系统崩溃。
    FlowRule flowRule = new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
   .setCount(20L)
   .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
   .setWarmUpPeriodSec(10)
   .setWarmUpMaxRequestCount(1000);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(flowRule));
熔断降级
熔断降级的基本原理

熔断降级是指当服务调用出现异常时，自动断开服务调用链，防止异常传播。Sentinel 提供多种熔断降级策略，包括：

  • 熔断器：当服务调用失败率达到某个阈值时，自动触发熔断。
  • 降级：当服务调用出现异常时，自动切换到备用服务。
  • 超时降级：当服务调用超时达到某个阈值时，自动触发熔断。
如何配置熔断降级策略

  1. 配置熔断器：

    • 配置熔断器，设置熔断门限和恢复策略。
    CircuitBreaker rule = new CircuitBreaker(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setStatIntervalMs(1000)
   .setSlowRatioThreshold(0.2)
   .setPermittedNumberOfHalfOpenRequests(3)
   .setBlockResponseWhenNoHalfOpenReqs(true);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(rule));

  2. 配置降级策略：

    • 配置降级策略，设置降级后的备用服务。
    RuleManager.loadRules(Arrays.asList(
   new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
       .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
       .setCount(20L)
       .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
       .setWarmUpPeriodSec(10)
       .setWarmUpMaxRequestCount(1000)
));

  3. 配置超时降级：

    • 配置服务调用超时降级策略。
    RuleManager.loadRules(Arrays.asList(
   new TimeoutRule(new ResourceWrapper("resource1"))
       .setTimeoutMillis(2000)
       .setCount(20L)
       .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
       .setWarmUpPeriodSec(10)
       .setWarmUpMaxRequestCount(1000)
));
熔断降级策略的应用实例

  1. 服务调用失败率过高：

    • 当服务调用失败率达到某个阈值时，触发熔断。
    CircuitBreaker rule = new CircuitBreaker(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setStatIntervalMs(1000)
   .setSlowRatioThreshold(0.2)
   .setPermittedNumberOfHalfOpenRequests(3)
   .setBlockResponseWhenNoHalfOpenReqs(true);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(rule));

  2. 服务调用超时：

    • 当服务调用超时达到某个阈值时，触发熔断。
    RuleManager.loadRules(Arrays.asList(
   new TimeoutRule(new ResourceWrapper("resource1"))
       .setTimeoutMillis(2000)
       .setCount(20L)
       .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
       .setWarmUpPeriodSec(10)
       .setWarmUpMaxRequestCount(1000)
));

  3. 服务降级：

    • 当服务调用出现异常时，自动切换到备用服务。
    RuleManager.loadRules(Arrays.asList(
   new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
       .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
       .setCount(20L)
       .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DIRECT)
       .setWarmUpPeriodSec(10)
       .setWarmUpMaxRequestCount(1000)
));
实战演练
Sentinel在实际项目中的应用案例

  1. 微服务架构中的应用：

    • 在微服务架构中，Sentinel 可以保护每个服务，防止因某一服务故障导致整个系统崩溃。
    public class ServiceA {
   public void callService() {
       if (SphU.entry("service-a")) {
           // 调用服务的代码
           serviceClient.doService();
           SphU.exit();
       } else {
           // 流量控制造成的阻塞
       }
   }
}

  2. 高并发场景中的应用：

    • 在流量高峰时期，通过流量控制限制系统的访问量，防止系统过载。
    FlowRule flowRule = new FlowRule(new ResourceWrapper("service-a"))
   .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
   .setCount(20L)
   .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
   .setWarmUpPeriodSec(10)
   .setWarmUpMaxRequestCount(1000);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(flowRule));

  3. 服务治理中的应用：

    • 通过熔断降级功能，可以隔离故障服务，保障其他服务正常运行。
    CircuitBreaker rule = new CircuitBreaker(new ResourceWrapper("service-a"))
   .setStatIntervalMs(1000)
   .setSlowRatioThreshold(0.2)
   .setPermittedNumberOfHalfOpenRequests(3)
   .setBlockResponseWhenNoHalfOpenReqs(true);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(rule));
初学者常见问题与解决方法

  1. 配置规则不生效：

    • 确保规则配置正确，并且已加载到 RuleManager。
    RuleManager.loadRules(Arrays.asList(
   new FlowRule(new ResourceWrapper("resource1"))
       .setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS)
       .setCount(20L)
       .setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT)
       .setWarmUpPeriodSec(10)
       .setWarmUpMaxRequestCount(1000)
));

  2. 无法触发熔断：

    • 检查熔断器的配置参数，确保触发条件正确。
    CircuitBreaker rule = new CircuitBreaker(new ResourceWrapper("resource1"))
   .setStatIntervalMs(1000)
   .setSlowRatioThreshold(0.2)
   .setPermittedNumberOfHalfOpenRequests(3)
   .setBlockResponseWhenNoHalfOpenReqs(true);
RuleManager.loadRules(Arrays.asList(rule));

  3. 控制台无法访问：

    • 检查控制台的配置，确保控制台已经启动并且端口正确。
    Sentinel.init(new ConsulClient("localhost", 8500));
Sentinel社区与资源推荐

  • GitHub 仓库：Sentinel 的官方 GitHub 仓库，提供了最新的代码和文档。

  • 官方文档：Sentinel 的官方文档，提供了详细的使用指南和 API 文档。

  • 社区支持：Sentinel 社区提供问题解答和技术支持。

  • 慕课网：提供 Sentinel 的视频教程和实战演练。
点击查看更多内容
发表于 2025.01.02 18:14， 共 41 人浏览

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