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Spring Cloud Gateway整合sentinel流控熔断

张维鹏 人气:0

一、什么是网关限流:

在微服务架构中,网关层可以屏蔽外部服务直接对内部服务进行调用,对内部服务起到隔离保护的作用,网关限流,顾名思义,就是通过网关层对服务进行限流,从而达到保护后端服务的作用。

Sentinel 从 1.6.0 版本开始就提供了 Spring Cloud Gateway 的适配,可以提供两种资源维度的限流:

二、gateway 整合 sentinel 实现网关限流:

那么接下来我们就介绍下 spring cloud gateway 如何整合 sentinel,至于如何搭建网关项目和整合nacos注册中心上篇文章我们已经介绍过了,感兴趣的读者请阅读这篇文章:基于SpringCloudGateway实现微服务网关的方式

1、添加 sentinel 相关依赖:

<!-- 引入sentinel进行服务降级熔断 -->
		<dependency>
			<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
		</dependency>
		<!-- gateway网关整合sentinel进行限流降级 -->
		<dependency>
			<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
		</dependency>

2、配置文件中添加 sentinel 控制台的配置:

# sentinel看板相关配置
spring.cloud.sentinel.eager = true
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard = 172.28.190.101:8999

3、启动网关项目:

对于网关项目,我们需要在原启动参数的基础上添加如下启动参数,标记该应用为 API Gateway 类型:

# 注:通过 Spring Cloud Alibaba Sentinel 自动接入的 API Gateway 整合则无需此参数
-Dcsp.sentinel.app.type=1

4、访问 sentinel 控制台:

​ 至此,我们就已经将 Spring Cloud Gateway 与 Sentinel 整合好了,进入 sentinel 控制台就能够看到网关项目被监控了

三、sentinel 网关流控规则的介绍:

整合好 Spring Cloud Gateway 与 Sentinel 之后,接下来我们介绍下如何基于 sentinel-dashboard 控制台进行网关流控,如下图所示:

3.1、网关流控规则:

网关流控规则 GatewayFlowRule 的核心属性如下:

① resourceMode:规则是针对 API Gateway 的 route(RESOURCE_MODE_ROUTE_ID)还是用户在 Sentinel 中定义的 API 分组(RESOURCE_MODE_CUSTOM_API_NAME),默认是 route。

② resource:资源名称,可以是网关中的 route 名称或者用户自定义的 API 分组名称。

③ grade:限流指标维度,同限流规则的 grade 字段

④ count:限流阈值

⑤ intervalSec:统计时间窗口,单位是秒,默认是 1 秒

⑥ controlBehavior:流量整形的控制效果,目前支持快速失败和匀速排队两种模式,默认是快速失败。

⑦ burst:应对突发请求时额外允许的请求数目。

⑧ maxQueueingTimeoutMs:匀速排队模式下的最长排队时间,单位是毫秒,仅在匀速排队模式下生效。

⑨ paramItem:参数限流配置。若不提供,则代表不针对参数进行限流,该网关规则将会被转换成普通流控规则;否则会转换成热点规则。其中的字段:

  • parseStrategy:从请求中提取参数的策略,目前支持提取来源 IP(PARAM_PARSE_STRATEGY_CLIENT_IP)、Host(PARAM_PARSE_STRATEGY_HOST)、任意 Header(PARAM_PARSE_STRATEGY_HEADER)和任意 URL 参数(PARAM_PARSE_STRATEGY_URL_PARAM)四种模式。
  • fieldName:若提取策略选择 Header 模式或 URL 参数模式,则需要指定对应的 header 名称或 URL 参数名称。
  • pattern:参数值的匹配模式,只有匹配该模式的请求属性值会纳入统计和流控;若为空则统计该请求属性的所有值。
  • matchStrategy:参数值的匹配策略,目前支持精确匹配(PARAM_MATCH_STRATEGY_EXACT)、子串匹配(PARAM_MATCH_STRATEGY_CONTAINS)和正则匹配(PARAM_MATCH_STRATEGY_REGEX)。

3.2、API 分组管理:

API 分组就是对接口进行分组,然后对不同组的接口实施不同的限流策略。

(1)添加API分组:

如下图,按指定步骤进入自定义API界面:

API 分组有三种配置模式:精确、前缀和正则三种模式。

(2)配置限流规则:

接下来需要对这个API分组添加流控规则,API名称可以选择不同的API分组进行配置,如下图所示:

新增之后,限流规则就会对符合匹配模式的 API 生效了。

四、sentinel 网关流控实现的原理:

知道如何使用 sentinel-dashboard 对网关进行流控之后,我们接下来介绍 sentinel 网关流控的实现原理。

当通过 GatewayRuleManager 加载网关流控规则(GatewayFlowRule)时,无论是否针对请求属性进行限流,Sentinel 底层都会将网关流控规则转化为热点参数规则(ParamFlowRule),存储在 GatewayRuleManager 中,与正常的热点参数规则相隔离。转换时 Sentinel 会根据请求属性配置,为网关流控规则设置参数索引(idx),并同步到生成的热点参数规则中。

外部请求进入 API Gateway 时会经过 Sentinel 实现的 filter,其中会依次进行 “路由/API 分组匹配 -> 请求属性解析 和 参数组装"。Sentinel 会根据配置的网关流控规则来解析请求属性,并依照参数索引顺序组装参数数组,最终传入 SphU.entry(res, args) 中。Sentinel API Gateway Adapter Common 模块向 Slot Chain 中添加了一个 GatewayFlowSlot,专门用来做网关规则的检查。GatewayFlowSlot 会从 GatewayRuleManager 中提取生成的热点参数规则,根据传入的参数依次进行规则检查。若某条规则不针对请求属性,则会在参数最后一个位置置入预设的常量,达到普通流控的效果。

五、网关限流了,服务就安全了吗?

​ 如果已经在网关层面做了限流,那么躲在身后的服务是否就安全了呢?答案是否定的,微服务架构中,一个独立服务往往会被多方调用,如下图:

商品服务不仅仅被网关层调用,还被内部订单服务调用,这时候如果仅仅在网关层限流,一旦大量的请求订单服务,比如大促秒杀,商品服务不做限流还是会被瞬间击垮。因此需要根据公司业务场景对自己负责的服务也要进行限流兜底,最常见的方案:网关层集群限流+内部服务的单机限流兜底,这样才能保证不被流量冲垮。

六、自定义流控异常消息:

网关流控的默认异常返回信息并不够人性化,直接返回:“Block.........”,这种肯定是不能接受的,那么我们如何自定义配置流控异常信息呢?其实 sentinel 已经为我们实现了自定义流控异常的返回内容。只需要在配置文件中添加配置如下:

spring:
  cloud:
    sentinel:
      #配置限流之后的响应内容
      scg:  
        fallback:
          # 两种模式:一种是response返回文字提示信息,一种是redirect,重定向跳转,需要同时配置redirect(跳转的uri)
          mode: response
          # 响应的状态
          response-status: 426
          # 响应体
          response-body: '{"code": 426,"message": "限流了,稍后重试!"}'

上述配置中 mode 配置的是 response,一旦被限流了,将会返回 JSON 串。

{
    "code": 426,
    "message": "限流了,稍后重试!"
}

重定向的配置如下:

spring:
  cloud:
    sentinel:
      #配置限流之后的响应内容
      scg:
        fallback:
          ## 两种模式,一种是response返回文字提示信息,一种是redirect,重定向跳转,需要同时配置redirect(跳转的uri)
          mode: redirect
          ## 跳转的URL
          redirect: http://www.baidu.com

一旦被限流,将会直接跳转到:http://www.baidu.com

参考文章:

Spring Cloud Gateway 整合阿里 Sentinel网关限流实战!

网关限流 · alibaba/Sentinel Wiki · GitHub

Sentinel Gateway Nacos 网关限流三剑客 - 云+社区 - 腾讯云

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