poi设置列宽自适应_Sentinel 系统自适应限流原理剖析与实战指导
1、Sentinel 系統(tǒng)自適應(yīng)概述
從官方了解到 Sentienl 系統(tǒng)自適應(yīng)限流是一個全局的概念，對應(yīng)用入口流量統(tǒng)一進(jìn)行統(tǒng)一控制，結(jié)合應(yīng)用的機(jī)器負(fù)載、CPU 使用率，總體平均響應(yīng)時間、入口 QPS 和并發(fā)線程數(shù)等幾個維度的監(jiān)控指標(biāo)從而決定是否調(diào)用進(jìn)行限流操作。為了有一個直觀的感受，我們可以從官方的運(yùn)維平臺看看其系統(tǒng)自適應(yīng)限流的操作界面：
RT、線程數(shù)、入口QPS這三個指標(biāo)是可以通過采集調(diào)用信息進(jìn)行統(tǒng)計計算的，那系統(tǒng)LOAD、CPU使用率是如何獲取的呢？大家可以帶著這個問題進(jìn)入本文的學(xué)習(xí)中來。
在詳細(xì)分析系統(tǒng)自適應(yīng)實(shí)現(xiàn)原理之前我們先來思考一下 Sentinel 引入該機(jī)制的目的。
官方文檔針對這個問題有過仔細(xì)闡述，我們先來看看官方文檔對其闡述。
引入系統(tǒng)自適應(yīng)限流的主要的目的有如下兩個：
- 保證系統(tǒng)不被拖垮
- 在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下保證系統(tǒng)的吞吐量。
目前我們接觸的限流的防護(hù)思路都是設(shè)定一個指標(biāo)(闊值)，例如系統(tǒng)的負(fù)載 load 超過某個闊值后就阻止或減少流量的繼續(xù)進(jìn)入，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載降低到某一水平后則恢復(fù)流量的進(jìn)入。通常都是被動的，其實(shí)際效果取決于闊值設(shè)置是否合理，但往往設(shè)置合理不是一件容易的事情。
那 Sentinel 提供的系統(tǒng)自適應(yīng)是可以將設(shè)定的規(guī)則作為一個保護(hù)因子，而允許通過的流量由處理請求的能力來決定，即根據(jù)請求的響應(yīng)時間、當(dāng)前系統(tǒng)正在處理的請求速率來決定。
那 Sentinel 是如何實(shí)現(xiàn)的呢？接下來用源碼的手段來揭曉其實(shí)現(xiàn)原理。
2、系統(tǒng)自適應(yīng)限流原理
Sentinel 執(zhí)行系統(tǒng)限流的核心入口類為 SystemSlot，該類實(shí)現(xiàn)簡單，如下圖所示：
SystemRuleManager#checkSystem
從這里可以看出實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于SystemRuleManager，這里是直接調(diào)用 checkSystem 進(jìn)行是否觸發(fā)其限流，那我們接下來重點(diǎn)跟蹤一下該方法的實(shí)現(xiàn)。
2.1 自適應(yīng)限流檢測流程
系統(tǒng)自適應(yīng)限流檢測具體由 SystemRuleManager 的 checkSystem 方法實(shí)現(xiàn)，接下來詳細(xì)剖析其實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
Step1：驗(yàn)證相關(guān)資源，主要包含三層驗(yàn)證：
- 如果資源名稱為空，則直接跳過，這個是容錯機(jī)制。如果系統(tǒng)自適應(yīng)開關(guān)為打開，直接放行，該開關(guān)初始化時為 false，在加載到一條系統(tǒng)自適應(yīng)配置規(guī)則時該狀態(tài)會設(shè)置為 true，具體在 loadSystemConf 中。如果資源的類型不是入口流量(EntryType.IN),則直接放行。
Step2：從QPS為維度驗(yàn)證是否需要被限流，其實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)如下：
- 當(dāng)前的qps，如果 ENTRY_NODE 為空則返回0，否則返回該統(tǒng)計節(jié)點(diǎn)的成功 qps，那 ENTRY_NODE 統(tǒng)計節(jié)點(diǎn)是“何許人也”，原來是 Sentinel 特定定義了一個資源，其名稱為total_inbound_traffic，用來采集所有入口調(diào)用的信息，當(dāng)資源進(jìn)入類型為 ENTRY_TYPE_IN 時，會自動采集信息，其具體統(tǒng)計信息在 StatisticSlot 的 entry 方法中被調(diào)用，其截圖如下：
- 如果當(dāng)前調(diào)用的 QPS 大于設(shè)定的QPS，即觸發(fā)限流，那這個 qps 又是在什么時候被設(shè)置的呢？也是在加載系統(tǒng)限流規(guī)則時被設(shè)置，如果一個應(yīng)用同一個限流點(diǎn)(LOAD、QPS)設(shè)置了多條規(guī)則，最小值生效。
Step3：關(guān)于線程數(shù)、響應(yīng)時間限流模式與QPS類似，就不再重復(fù)介紹。
Step4：如果當(dāng)前系統(tǒng)的負(fù)載超過了設(shè)定的闊值的處理邏輯，這里就是自適應(yīng)的核心所在，并不是超過負(fù)載就限流，而是需要根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的請求處理能力進(jìn)行綜合判斷，具體邏輯在 checkBbr 方法中實(shí)現(xiàn)。關(guān)于如何獲得系統(tǒng)負(fù)載與 checkBbr 方法稍后會詳細(xì)介紹。
Step5：如果當(dāng)前CPU的負(fù)載超過了設(shè)置的闊值，觸發(fā)限流，那在JAVA中是如何獲取CPU的使用率的呢？稍后詳細(xì)介紹。
2.2 根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載自適應(yīng)算法詳解
正如上面的第4步驟，根據(jù)系統(tǒng) Load 的會采用 TCP BBR 算法來評估是否限流，具體實(shí)現(xiàn)代碼如下：
SystemRuleManager#checkSystem
在 Sentinel 中估算系統(tǒng)的容量是以 1s 為度量長度，用該秒內(nèi)通過的最大 qps 與 最小響應(yīng)時間的乘積來表示，具體的計算細(xì)節(jié)：
- maxSuccessQps 的計算取當(dāng)前采樣窗口的最大值乘以1s內(nèi)滑動窗口的個數(shù)，這里其實(shí)并不是十分準(zhǔn)確。
- minRt 最小響應(yīng)時間取自當(dāng)前采樣窗口中的最小響應(yīng)時間。故得出了上述計算公式，除以1000是因?yàn)?minRt 的時間單位是毫秒，統(tǒng)一為秒。從這里可以看出根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載做限流，最終的判斷依據(jù)是線程數(shù)量。
2.3 JAVA如何獲得操作系統(tǒng)負(fù)載情況
在 Sentinel 中獲取操作系統(tǒng)負(fù)載情況的類：SystemStatusListener，每秒采集一次。
SystemStatusListener#run
原來可以通過JDK中的 com.sun.management.OperatingSystemMXBean 獲取操作系統(tǒng)相關(guān)的信息。
溫馨提示：上述只對 Linux/Unix 操作系統(tǒng)有效，對 windows 無效。
3、實(shí)踐思考
經(jīng)過上面的分析，Sentinel 中的系統(tǒng)自適應(yīng)其實(shí)指的是按照應(yīng)用所在機(jī)器的操作系統(tǒng)負(fù)載，再結(jié)合應(yīng)用本身的請求處理能力進(jìn)行的自適應(yīng)，操作系統(tǒng)的負(fù)載情況可以通過 top 命令輸出，其示例如下：
盡管 Sentienl 的系統(tǒng)規(guī)則配置類型分為 LOAD、CPU、RT、線程數(shù)、入口QPS等維度進(jìn)行限流，但自適應(yīng)主要是針對 LOAD 這種情況的。
Sentinel 系統(tǒng)級別的限流規(guī)則并不是針對某一個資源，而是針對應(yīng)用所有定義EntryType.IN的資源，在使用時尤其需要注意，特別是如果一個機(jī)器上部署了多個應(yīng)用，可能會造成應(yīng)用本身負(fù)載不高，但所在的機(jī)器由于其他應(yīng)用程序?qū)е沦Y源負(fù)載偏高，從而觸發(fā)限流。
作者：丁威
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的poi设置列宽自适应_Sentinel 系统自适应限流原理剖析与实战指导的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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