SpringCloud Alibaba Sentinel网关流量控制实践总结

官网地址：https://sentinelguard.io/zh-cn/docs/api-gateway-flow-control.html

GitHub地址：GitHub Sentinel 网关限流

【1】概述

Sentinel 支持对 Spring Cloud Gateway、Zuul 等主流的 API Gateway 进行限流。

Sentinel 1.6.0 引入了 Sentinel API Gateway Adapter Common 模块，此模块中包含网关限流的规则和自定义 API 的实体和管理逻辑：

• GatewayFlowRule：网关限流规则，针对 API Gateway 的场景定制的限流规则，可以针对不同 route 或自定义的 API 分组进行限流，支持针对请求中的参数、Header、来源 IP 等进行定制化的限流。
• ApiDefinition：用户自定义的 API 定义分组，可以看做是一些 URL 匹配的组合。比如我们可以定义一个 API 叫 my_api，请求 path 模式为 /foo/** 和 /baz/** 的都归到 my_api 这个 API 分组下面。限流的时候可以针对这个自定义的 API 分组维度进行限流。

其中网关限流规则 GatewayFlowRule 的字段解释如下：

• 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。
• 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。
• grade：限流指标维度，同限流规则的 grade 字段。
• count：限流阈值
• intervalSec：统计时间窗口，单位是秒，默认是 1 秒。
• controlBehavior：流量整形的控制效果，同限流规则的 controlBehavior 字段，目前支持快速失败和匀速排队两种模式，默认是快速失败。
• burst：应对突发请求时额外允许的请求数目。
• 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。
• 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。（1.6.2 版本开始支持）
  • 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）。（1.6.2 版本开始支持）

用户可以通过 GatewayRuleManager.loadRules(rules) 手动加载网关规则，或通过 GatewayRuleManager.register2Property(property) 注册动态规则源动态推送（推荐方式）。

【2】Spring Cloud Gateway实践

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

• route 维度：即在 Spring 配置文件中配置的路由条目，资源名为对应的 routeId
• 自定义 API 维度：用户可以利用 Sentinel 提供的 API 来自定义一些 API 分组

使用时需引入以下模块（以 Maven 为例）：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-spring-cloud-gateway-adapter</artifactId>
    <version>x.y.z</version>
</dependency>

① pom依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-spring-cloud-gateway-adapter</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>javax.annotation</groupId>
    <artifactId>javax.annotation-api</artifactId>
    <version>1.3.2</version>
    <scope>compile</scope>
</dependency>

② 参考官网示例编写配置类

@Configuration
public class GatewayConfiguration
{
    private final List<ViewResolver> viewResolvers;
    private final ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer;

    public GatewayConfiguration(ObjectProvider<List<ViewResolver>> viewResolversProvider,
                                ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer) {
        this.viewResolvers = viewResolversProvider.getIfAvailable(Collections::emptyList);
        this.serverCodecConfigurer = serverCodecConfigurer;
    }

    @Bean
    @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
    public SentinelGatewayBlockExceptionHandler sentinelGatewayBlockExceptionHandler() {
        // Register the block exception handler for Spring Cloud Gateway.
        return new SentinelGatewayBlockExceptionHandler(viewResolvers, serverCodecConfigurer);
    }

    @Bean
    @Order(-1)
    public GlobalFilter sentinelGatewayFilter() {
        return new SentinelGatewayFilter();
    }

    @PostConstruct
    public void doInit()
    {
        initBlockHandler();
    }

    //处理+自定义返回的例外信息内容，类似我们的调用触发了流控规则保护
    private void initBlockHandler()
    {
        // 1.自定义路由与限流规则:针对路由pay_routh1，限制请求QPS=2/s
        Set<GatewayFlowRule> rules = new HashSet<>();
        rules.add(new GatewayFlowRule("pay_routh1").setCount(2).setIntervalSec(1));

        GatewayRuleManager.loadRules(rules);

        // 2.注册函数用于实现自定义的逻辑处理被限流的请求
        BlockRequestHandler handler = new BlockRequestHandler()
        {
            @Override
            public Mono<ServerResponse> handleRequest(ServerWebExchange exchange, Throwable t)
            {
                Map<String,String> map = new HashMap<>();

                map.put("errorCode", HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS.getReasonPhrase());
                map.put("errorMessage", "请求太过频繁，系统忙不过来，触发限流(sentinel+gataway整合Case)");

                return ServerResponse.status(HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS)
                        .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
                        .body(BodyInserters.fromValue(map));
            }
        };

        GatewayCallbackManager.setBlockHandler(handler);
    }
}

对应yml文件如下所示：

server:
  port: 9528

spring:
  application:
    name: cloudalibaba-sentinel-gateway     # sentinel+gataway整合Case
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
    gateway:
      routes:
        - id: pay_routh1 #pay_routh1                #路由的ID(类似mysql主键ID)，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
          uri: http://localhost:9001                #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/pay/**                      # 断言，路径相匹配的进行路由

可以在 GatewayCallbackManager 注册回调进行定制：

• setBlockHandler：注册函数用于实现自定义的逻辑处理被限流的请求，对应接口为 BlockRequestHandler。默认实现为 DefaultBlockRequestHandler，当被限流时会返回类似于下面的错误信息：Blocked by Sentinel: FlowException。

注意：

• Sentinel 网关流控默认的粒度是 route 维度以及自定义 API 分组维度，默认不支持 URL 粒度。若通过 Spring Cloud Alibaba 接入，请将 spring.cloud.sentinel.filter.enabled 配置项置为 false（若在网关流控控制台上看到了 URL 资源，就是此配置项没有置为 false）。
• 若使用 Spring Cloud Alibaba Sentinel 数据源模块，需要注意网关流控规则数据源类型是 gw-flow，若将网关流控规则数据源指定为 flow 则不生效。