Sentinel配置限流学习入门指南

Sentinel 是一款强大的流量控制组件，适用于微服务架构下的多种场景，本文将带你学习如何配置和应用 Sentinel 的限流功能，帮助你保护应用程序的安全性和稳定性。通过详细的规则配置和实战案例，你将掌握 Sentinel 配置限流的基本方法和技巧。Sentinel 配置限流学习入门将从环境准备、快速启动到实战应用，一步步引导你入门。

Sentinel 是什么

Sentinel 是阿里巴巴开源的一款流量控制组件，旨在保护微服务免受过载和高并发流量的影响。它提供了一种简单而强大的流量控制、熔断降级、系统保护、授权等功能，可以有效地保护应用程序的安全和稳定性。

Sentinel 的基本功能

Sentinel 提供了以下主要功能：

• 流量控制：对请求进行限流，防止过载。
• 熔断降级：在系统出现故障时，通过熔断机制快速响应，避免影响其他服务。
• 系统保护：在系统出现资源瓶颈时，自动降级保护，防止系统崩溃。
• 授权：基于黑名单和白名单对请求进行过滤，保证安全性。

Sentinel 的应用场景

Sentinel 适用于各种微服务架构下的流量控制场景。以下是一些典型的应用场景：

• 高并发访问：当系统访问量突然增大时，可以通过 Sentinel 进行限流，避免服务崩溃。
• 流量削峰填谷：在流量高峰时，可以限制某些服务的请求量，保证系统的稳定性。
• 熔断降级.
• 系统资源保护：在 CPU、内存等资源出现瓶颈时，自动降级保护，防止系统崩溃。

流控

流控主要是针对流量的限制，防止流量过大导致系统过载。Sentinel 提供了多种流控规则，包括：

• QPS：限制每秒钟的请求数量。
• 并发线程数：限制某个资源的并发线程数。
• 关联：针对关联的资源进行流控，例如，某个服务依赖另一个服务时，可以通过关联关系进行流控。

降级

降级是指在系统或服务出现异常时，通过熔断机制快速响应，避免影响其他服务。Sentinel 提供了多种降级规则，包括：

• 异常比例：当某个资源的请求异常比例过高时，触发熔断降级。
• 异常数：当某个资源的异常数超过一定阈值时，触发熔断降级。
• 响应时间：当某个资源的响应时间过长时，触发熔断降级。

系统保护

系统保护主要是针对系统资源的保护，防止资源瓶颈导致系统崩溃。Sentinel 提供了多种系统保护规则，包括：

• CPU 使用率：当 CPU 使用率过高时，触发系统保护。
• 系统直接流量：当直接流量过高时，触发系统保护。
• 系统接收流量：当接收流量过高时，触发系统保护。
• 初始化时长：当系统初始化时间过长时，触发系统保护。
• 进程数量：当进程数量过多时，触发系统保护。

授权

授权主要是对请求进行过滤，保证安全性。Sentinel 提供了黑名单和白名单两种授权方式，包括：

• 黑名单：拒绝黑名单中的请求。
• 白名单：只允许白名单中的请求。

环境准备

在开始使用 Sentinel 之前，需要确保已经安装了 Java 开发环境。推荐使用 Java 8 及以上版本。

添加依赖

在项目依赖中添加 Sentinel 的依赖。例如，在 Maven 项目中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-core</artifactId>
    <version>1.8.4</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-slf4j-log</artifactId>
    <version>1.8.4</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
    <version>1.8.4</version>
</dependency>

快速启动示例

下面是一个简单的 Sentinel 快速启动示例：

import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
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;

public class SentinelQuickStart implements InitFunc {

    @Override
    public void init() {
        // 创建流控规则
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("myResource");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(10);

        // 添加流控规则
        FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化 Sentinel
        Sentinel.init(new SentinelQuickStart());
    }
}

授权规则示例

import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
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;

public class AuthorizationExample implements InitFunc {

    @Override
    public void init() {
        // 创建流控规则
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("myResource");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(10);

        // 设置白名单
        rule.setStrategy(RuleConstant.STATEGY_IP);
        rule.setStrategyParams("192.168.1.1");

        // 添加流控规则
        FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化 Sentinel
        Sentinel.init(new AuthorizationExample());
    }
}

流控规则详解

Sentinel 提供了多种流控规则，包括：

• QPS：限制每秒钟的请求数量。
• 并发线程数：限制某个资源的并发线程数。
• 关联：针对关联的资源进行流控。

QPS 规则

QPS 规则是限制每秒钟的请求数量。例如：

FlowRule rule = new FlowRule();
rule.setResource("myResource");
rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
rule.setCount(10);

并发线程数规则

并发线程数规则是限制某个资源的并发线程数。例如：

FlowRule rule = new FlowRule();
rule.setResource("myResource");
rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_THREAD);
rule.setCount(10);

关联规则

关联规则是针对关联的资源进行流控。例如：

FlowRule rule = new FlowRule();
rule.setResource("myResource");
rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
rule.setCount(10);

// 设置关联资源
FlowRule originRule = new FlowRule();
originRule.setResource("myOriginResource");
originRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
originRule.setCount(10);

rule.setOriginResource("myOriginResource");

流控规则的配置步骤

1. 定义资源：定义需要进行流控的资源名称。
2. 创建流控规则：根据需要选择合适的流控规则类型，例如 QPS 或并发线程数。
3. 设置规则参数：设置流控规则的具体参数，例如 QPS 限制或并发线程数限制。
4. 加载规则：将流控规则加载到 Sentinel 中。

实战案例：基于 QPS 的限流配置

以下是一个基于 QPS 的限流配置示例：

import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
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;

public class QpsFlowRuleExample implements InitFunc {

    @Override
    public void init() {
        // 创建流控规则
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("myResource");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(10);

        // 添加流控规则
        FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化 Sentinel
        Sentinel.init(new QpsFlowRuleExample());
    }
}

实战案例：基于并发线程数的限流配置

以下是一个基于并发线程数的限流配置示例：

import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
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;

public class ThreadFlowRuleExample implements InitFunc {

    @Override
    public void init() {
        // 创建流控规则
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("myResource");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_THREAD);
        rule.setCount(10);

        // 添加流控规则
        FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化 Sentinel
        Sentinel.init(new ThreadFlowRuleExample());
    }
}

Sentinel 控制台介绍

Sentinel 控制台是一个基于 Web 的监控和管理界面，可以实时查看 Sentinel 的运行状况，并进行配置管理。控制台提供了以下功能：

• 规则管理：配置和管理各种规则，例如流控规则、降级规则等。
• 监控：实时查看系统的监控数据，例如 QPS、响应时间等。
• 日志：查看系统的运行日志。

如何启动控制台

Sentinel 控制台可以通过以下步骤启动：

1. 添加依赖：在项目中添加控制台的相关依赖。例如，在 Maven 中添加以下依赖：

   <dependency>
       <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
       <artifactId>sentinel-dashboard</artifactId>
       <version>1.8.4</version>
   </dependency>

2. 启动控制台：启动 Sentinel 控制台服务。例如，可以通过命令行启动：

   java -jar sentinel-dashboard-1.8.4.jar

3. 访问控制台：启动成功后，可以通过浏览器访问控制台，默认地址为 http://localhost:8080。

控制台的监控功能

Sentinel 控制台提供了丰富的监控功能，包括但不限于以下几点：

• 实时监控：查看系统的实时监控数据，例如 QPS、响应时间等。
• 历史监控：查看系统的历史监控数据，例如过去一天、一周或一个月的数据。
• 规则监控：查看系统中各个规则的监控数据，例如流控规则的触发次数等。

如何在控制台配置限流规则

1. 登录控制台：访问 http://localhost:8080 登录控制台。
2. 添加规则：在控制台中选择需要添加规则的资源，点击“新增规则”按钮，选择流控规则类型，填写规则参数，点击“保存”按钮。
3. 查看效果：配置完成后，可以在控制台中查看规则的实时监控数据，验证规则是否生效。

常见问题汇总

1. QPS 限制不起作用：请检查是否正确设置了资源名称和流控规则。
2. 并发线程数限制不起作用：请检查是否正确设置了资源名称和流控规则。
3. 控制台无法访问：请检查控制台是否已经启动，并且地址是否正确。

问题排查与解决方法

1. QPS 限制不起作用
   • 检查是否正确设置了资源名称和流控规则。
   • 检查是否正确加载了流控规则。
2. 并发线程数限制不起作用
   • 检查是否正确设置了资源名称和流控规则。
   • 检查是否正确加载了流控规则。
3. 控制台无法访问
   • 检查控制台是否已经启动。
   • 检查控制台的启动地址是否正确。

参考资料与进阶学习

• 官方文档：https://github.com/alibaba/Sentinel/blob/master/docs/zh-cn/README.md
• 社区支持：https://github.com/alibaba/Sentinel/issues
• 慕课网：https://www.imooc.com/

通过以上介绍和示例代码，希望你能够更好地理解和使用 Sentinel。如果你在使用过程中遇到任何问题，可以参考官方文档或社区支持寻求帮助。