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  • 1. Overview
  • 2. NodeSelectorSlot
  • 3. ClusterBuilderSlot
  • 4. StatisticSlot
  • 5. FlowSlot
  • 6. DegradeSlot
  • 7. SystemSlot
  • 8. 更多

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  1. 系统设计
  2. 流量控制
  3. Sentinel

Sentinel工作主流程

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1. Overview

在 Sentinel 里面,所有的资源都对应一个资源名称(resourceName),每次资源调用都会创建一个 Entry 对象。Entry 可以通过对主流框架的适配自动创建,也可以通过注解的方式或调用 SphU API 显式创建。Entry 创建的时候,同时也会创建一系列功能插槽(slot chain),这些插槽有不同的职责,例如:

  • NodeSelectorSlot 负责收集资源的路径,并将这些资源的调用路径,以树状结构存储起来,用于根据调用路径来限流降级;

  • ClusterBuilderSlot 则用于存储资源的统计信息以及调用者信息,例如该资源的 RT, QPS, thread count 等等,这些信息将用作为多维度限流,降级的依据;

  • StatisticSlot 则用于记录、统计不同纬度的 runtime 指标监控信息;

  • FlowSlot 则用于根据预设的限流规则以及前面 slot 统计的状态,来进行流量控制;

  • AuthoritySlot 则根据配置的黑白名单和调用来源信息,来做黑白名单控制;

  • DegradeSlot 则通过统计信息以及预设的规则,来做熔断降级;

  • SystemSlot 则通过系统的状态,例如 load1 等,来控制总的入口流量;

总体的框架如下:

2020-08-11-o53ZSu

Sentinel 将 ProcessorSlot 作为 SPI 接口进行扩展(1.7.2 版本以前 SlotChainBuilder 作为 SPI),使得 Slot Chain 具备了扩展的能力。您可以自行加入自定义的 slot 并编排 slot 间的顺序,从而可以给 Sentinel 添加自定义的功能。

下面介绍一下各个 slot 的功能。

2. NodeSelectorSlot

这个 slot 主要负责收集资源的路径,并将这些资源的调用路径以树状结构存储起来,用于根据调用路径进行流量控制。

 ContextUtil.enter("entrance1", "appA");
 Entry nodeA = SphU.entry("nodeA");
 if (nodeA != null) {
    nodeA.exit();
 }
 ContextUtil.exit();

上述代码通过 ContextUtil.enter() 创建了一个名为 entrance1 的上下文,同时指定调用发起者为 appA;接着通过 SphU.entry()请求一个 token,如果该方法顺利执行没有抛 BlockException,表明 token 请求成功。

以上代码将在内存中生成以下结构:

            machine-root
                 /     
                /
         EntranceNode1
              /
             /   
      DefaultNode(nodeA)

注意:每个 DefaultNode 由资源 ID 和输入名称来标识。换句话说,一个资源 ID 可以有多个不同入口的 DefaultNode。

  ContextUtil.enter("entrance1", "appA");
  Entry nodeA = SphU.entry("nodeA");
  if (nodeA != null) {
    nodeA.exit();
  }
  ContextUtil.exit();

  ContextUtil.enter("entrance2", "appA");
  nodeA = SphU.entry("nodeA");
  if (nodeA != null) {
    nodeA.exit();
  }
  ContextUtil.exit();

以上代码将在内存中生成以下结构:

                  machine-root
                   /         \
                  /           \
          EntranceNode1   EntranceNode2
                /               \
               /                 \
       DefaultNode(nodeA)   DefaultNode(nodeA)

上面的结构可以通过调用 curl http://localhost:8719/tree?type=root 来显示:

EntranceNode: machine-root(t:0 pq:1 bq:0 tq:1 rt:0 prq:1 1mp:0 1mb:0 1mt:0)
-EntranceNode1: Entrance1(t:0 pq:1 bq:0 tq:1 rt:0 prq:1 1mp:0 1mb:0 1mt:0)
--nodeA(t:0 pq:1 bq:0 tq:1 rt:0 prq:1 1mp:0 1mb:0 1mt:0)
-EntranceNode2: Entrance1(t:0 pq:1 bq:0 tq:1 rt:0 prq:1 1mp:0 1mb:0 1mt:0)
--nodeA(t:0 pq:1 bq:0 tq:1 rt:0 prq:1 1mp:0 1mb:0 1mt:0)

t:threadNum  pq:passQps  bq:blockedQps  tq:totalQps  rt:averageRt  prq: passRequestQps 1mp:1m-passed 1mb:1m-blocked 1mt:1m-total

3. ClusterBuilderSlot

此插槽用于构建资源的 ClusterNode 以及调用来源节点。ClusterNode 保持某个资源运行统计信息(响应时间、QPS、block 数目、线程数、异常数等)以及调用来源统计信息列表。调用来源的名称由 ContextUtil.enter(contextName,origin) 中的 origin 标记。可通过如下命令查看某个资源不同调用者的访问情况:curl http://localhost:8719/origin?id=caller:

id: nodeA
idx origin  threadNum passedQps blockedQps totalQps aRt   1m-passed 1m-blocked 1m-total 
1   caller1 0         0         0          0        0     0         0          0        
2   caller2 0         0         0          0        0     0         0          0       

4. StatisticSlot

StatisticSlot 是 Sentinel 的核心功能插槽之一,用于统计实时的调用数据。

  • clusterNode:资源唯一标识的 ClusterNode 的实时统计

  • origin:根据来自不同调用者的统计信息

  • defaultnode: 根据入口上下文区分的资源 ID 的 runtime 统计

  • 入口流量的统计

Sentinel 底层采用高性能的滑动窗口数据结构 LeapArray 来统计实时的秒级指标数据,可以很好地支撑写多于读的高并发场景。

5. FlowSlot

这个 slot 主要根据预设的资源的统计信息,按照固定的次序,依次生效。如果一个资源对应两条或者多条流控规则,则会根据如下次序依次检验,直到全部通过或者有一个规则生效为止:

  • 指定应用生效的规则,即针对调用方限流的;

  • 调用方为 other 的规则;

  • 调用方为 default 的规则。

6. DegradeSlot

这个 slot 主要针对资源的平均响应时间(RT)以及异常比率,来决定资源是否在接下来的时间被自动熔断掉。

7. SystemSlot

这个 slot 会根据对于当前系统的整体情况,对入口资源的调用进行动态调配。其原理是让入口的流量和当前系统的预计容量达到一个动态平衡。

注意系统规则只对入口流量起作用(调用类型为 EntryType.IN),对出口流量无效。可通过 SphU.entry(res, entryType) 指定调用类型,如果不指定,默认是EntryType.OUT。

8. 更多

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Sentinel 核心类解析
Sentinel工作主流程