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Sentinel初識：新手入門指南

標簽：
Spring Cloud
概述

本文将带你深入了解Sentinel这一由阿里巴巴开源的轻量级流量控制组件的核心功能和应用场景，涵盖流量控制、授权控制、系统保护等各个方面。通过本文，你可以快速掌握如何搭建环境、配置规则以及使用控制台进行管理。

Sentinel简介

什么是Sentinel

Sentinel 是阿里巴巴开源的一款轻量级的、具有高可用性的流量控制组件。它不仅支持单一的流量控制，还可以提供流量路由、系统自适应保护、热点参数隔离等功能，保障系统安全稳定运行。

Sentinel的作用和应用场景

Sentinel 主要用于限制服务的并发访问量，提供流量控制、授权控制、系统保护等功能。典型的应用场景包括：

  1. 流量控制：限制服务的请求速率，避免系统被大量请求淹没。
  2. 授权控制：根据请求的参数进行权限校验，确保只有特定用户可以访问某些服务。
  3. 系统保护：在系统负载过高时自动减少流量，避免系统崩溃。
  4. 热点参数隔离：保护热点参数，防止热点参数给系统造成过大压力。
  5. 多级流量防护：包括流量控制、权重流控、系统流控等。

Sentinel的核心概念

Sentinel 的核心概念包括资源、规则、控制台等：

  1. 资源：资源是被保护的对象，可以是方法、接口等。资源通过名称进行唯一标识。
  2. 规则：规则定义了流量控制、系统保护等行为。规则可以动态配置，也可以通过 API 进行调用。
  3. 控制台：控制台是 Sentinel 的管理界面，可以查看系统运行状态，配置规则等。
环境搭建

下载和安装Sentinel

  1. 下载 Sentinel:

  2. 安装 Sentinel:
    • 将 Sentinel 的 jar 包添加到项目的依赖中。
    • 示例代码如下，使用 Maven 作为依赖管理工具：
<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>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
    <version>1.8.3</version>
</dependency>

配置Sentinel环境

  1. 配置启动脚本:
    • 创建一个启动脚本，用于启动 Sentinel 控制台。
    • 示例代码如下，使用 Spring Boot 启动脚本：
import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
import com.alibaba.csp.sentinel.transport.TransportServer;
import com.alibaba.csp.sentinel.transport.http.HttpTransportServer;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class SentinelApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SentinelApplication.class, args);

        // 初始化Sentinel，启动TransportServer
        InitFunc initFunc = () -> {
            TransportServer transportServer = new HttpTransportServer();
            transportServer.start(8080);
        };
        initFunc.init();
    }
}
  1. 启动控制台:
    • 执行上述代码，启动 Sentinel 控制台。
    • 访问 http://localhost:8080 可以查看控制台。
基本概念讲解

流量控制

流量控制是指对请求进行限制，避免服务被大量请求淹没。Sentinel 提供了多种流量控制策略，包括：

  1. 直接限流：根据流控规则直接限制请求。
  2. 关联限流：将多个资源关联起来，共同控制流量。
  3. 系统流控：根据系统的整体负载情况动态调整请求限制。

示例代码

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.RuleConstant;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class FlowController {

    @GetMapping("/hello")
    @SentinelResource("hello")
    public String hello() {
        return "Hello World";
    }

    static {
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("hello");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(10);
        FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }
}

授权控制

授权控制是指根据请求的参数进行权限校验，确保只有特定用户可以访问某些服务。Sentinel 提供了多种授权策略，包括：

  1. 白名单：只有在白名单中的用户可以访问服务。
  2. 黑名单：在黑名单中的用户不能访问服务。
  3. 参数校验：根据请求参数进行校验。

示例代码

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.RuleConstant;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class AuthController {

    @GetMapping("/auth")
    @SentinelResource("auth")
    public String auth(@RequestParam String userId) {
        // 参数校验，仅允许特定的用户访问
        if ("admin".equals(userId)) {
            return "Access Granted";
        }
        return "Access Denied";
    }

    static {
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("auth");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(10);
        FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }
}

系统保护

系统保护是指在系统负载过高时自动减少流量，避免系统崩溃。Sentinel 提供了多种系统保护策略，包括：

  1. CPU 使用率：当 CPU 使用率过高时减少流量。
  2. 系统负载：当系统负载过高时减少流量。
  3. 响应时间：当响应时间过长时减少流量。

示例代码

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.RuleConstant;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemRuleManager;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class SystemController {

    @GetMapping("/system")
    @SentinelResource("system")
    public String system() {
        return "System Protected";
    }

    static {
        SystemRule rule = new SystemRule();
        rule.setResource("system");
        rule.setGrade(RuleConstant.SYSTEM_RULE_GRADE_THREAD_BLOCK);
        rule.setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_RATE_LIMITING);
        rule.setCount(100);
        rule.setStatIntervalMillis(1000);
        SystemRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }
}
Sentinel快速上手

创建资源

资源是被保护的对象，可以是方法、接口等。资源通过名称进行唯一标识。创建资源示例如下：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class ResourceController {

    @GetMapping("/resource")
    @SentinelResource("resource")
    public String resource() {
        return "Resource Protected";
    }
}

设置规则

规则定义了流量控制、系统保护等行为。规则可以动态配置，也可以通过 API 进行调用。设置规则示例如下：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.RuleConstant;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class RuleController {

    @GetMapping("/rule")
    @SentinelResource("rule")
    public String rule() {
        return "Rule Protected";
    }

    static {
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("rule");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(10);
        FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }
}

观察控制台

启动 Sentinel 控制台后，可以通过控制台查看系统运行状态，配置规则等。控制台地址如下：

http://localhost:8080
实战案例

基于Sentinel实现流量控制

流量控制是指对请求进行限制，避免服务被大量请求淹没。Sentinel 提供了多种流量控制策略，包括直接限流、关联限流、系统流控等。

示例代码

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.RuleConstant;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class FlowController {

    @GetMapping("/hello")
    @SentinelResource("hello")
    public String hello() {
        return "Hello World";
    }

    static {
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("hello");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(10);
        FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }
}

基于Sentinel实现系统保护

系统保护是指在系统负载过高时自动减少流量，避免系统崩溃。Sentinel 提供了多种系统保护策略，包括 CPU 使用率、系统负载、响应时间等。

示例代码

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.RuleConstant;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class SystemController {

    @GetMapping("/system")
    @SentinelResource("system")
    public String system() {
        return "System Protected";
    }

    static {
        SystemRule rule = new SystemRule();
        rule.setResource("system");
        rule.setGrade(RuleConstant.SYSTEM_RULE_GRADE_THREAD_BLOCK);
        rule.setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_RATE_LIMITING);
        rule.setCount(100);
        rule.setStatIntervalMillis(1000);
        SystemRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }
}
常见问题解答

Sentinel常见错误及解决方法

  1. 资源未找到：确保资源名称正确，并且已经加载到 Sentinel 中。
  2. 规则未生效：确保规则已经正确配置，并且已经加载到 Sentinel 中。
  3. 控制台无法访问：检查控制台的启动脚本是否正确，以及控制台的端口是否被占用。

Sentinel与其他框架的集成

Sentinel 可以与多种框架集成，包括 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 等。集成步骤如下：

  1. Spring Cloud 集成:
    • 添加 Sentinel 相关依赖。
    • 配置 Sentinel 规则。
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
    <version>2.2.1.RELEASE</version>
</dependency>
  1. Dubbo 集成:
    • 添加 Sentinel 相关依赖。
    • 配置 Sentinel 规则。
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
    <version>2.2.1.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-dubbo</artifactId>
    <version>1.8.3</version>
</dependency>
  1. gRPC 集成:
    • 添加 Sentinel 相关依赖。
    • 配置 Sentinel 规则。
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-grpc</artifactId>
    <version>1.8.3</version>
</dependency>

通过以上步骤，可以将 Sentinel 集成到不同的框架中，实现流量控制、系统保护等功能。

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