微服务保护

1、什么是微服务保护

微服务保护是指在微服务架构中采取的一系列措施，以确保各个服务的稳定性、可靠性和安全性。微服务是一种将应用程序作为一套小服务开发的方法，每个服务运行在其独立的进程中，并通常围绕特定的业务能力进行构建。微服务保护的目标是防止单个服务的故障影响到整个系统

2、Sentinel的使用

方案的使用要基于SpringCloudAlibaba的Sentinel组件

2.1、下载SentinelJAR包放在无中文路径无特殊字符的目录cmd进入命令提示框输入命令：

java -Dserver.port=8090 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8090 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard.jar

 2.2、启动成功访问http://localhost:8090/    网址输入默认账号密码Sentinel，进入主界面

2.3、 微服务模块引入依赖

<!--sentinel服务保护-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

2.4、 在yaml文件配置Sentinel配置项，用于服务发现

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8090
      http-method-specify: true # 开启请求方式前缀

2.5、 测试，访问该模块的任意网址后，Sentinel会自动检测该模块的所有请求

3、微服务保护的方案

3.1、流量控制：

限流：限制每个服务的请求量，防止过载。

流量整形：调整流量的分布，避免服务因瞬时高峰流量而崩溃。

服务故障最重要原因，就是并发太高！解决了这个问题，就能避免大部分故障。当然，接口的并发不是一直很高，而是突发的。因此请求限流，就是限制或控制接口访问的并发流量，避免服务因流量激增而出现故障

3.1.1、启用流量控制

 3.1.2、设置QPS为6，意思是该接口每秒可以接受6个请求

测试，我们在jmeter上模拟前端在10秒中发送1000个请求，如图QPS为6左右

3.2、服务隔离：

服务独立性：确保一个服务的故障不会影响到其他服务。

服务隔离：通过隔离技术（如容器化）来运行服务，减少服务间的相互影响。

3.2.1、修改cart-service模块的yaml文件添加以下内容，来开启Fegin的Sentinel功能

feign:
  sentinel:
    enabled: true # 开启feign对sentinel的支持

 这样该模块所依赖的openFegin客户端接口也会被监控到，并会生成在该簇点的下级链路

3.2.2、配置线程隔离

 并发线程数限制，也就是说这个查询功能最多使用5个线程，而不是5QPS。如果查询商品的接口每秒处理2个请求，则5个线程的实际QPS在10左右，而超出的请求自然会被拒绝.

这就证明线程隔离起到了作用，尽管查询购物车这个接口并发很高，但是它能使用的线程资源被限制了，因此不会影响到其它接口。

就是当大量请求到某一个服务模块时，在第一层对流量进行限制，进行了第一次降低并发量，但是这些请求到达该服务时，访问的接口众多，往往一个接口的耗时非常慢，就会拖垮其他请求，导致响应时间过长，这是我们就要对某些接口进行线程隔离，只允许固定数量的线程去访问该接口，降低一个接口拖垮整个请求的现象。

3.3、服务降级：

触发限流或熔断后的请求不一定要直接报错，也可以返回一些默认数据或者友好提示，用户体验会更好。

3.3.1、创建降级处理类

在hm-api模块中给ItemClient定义降级处理类，实现FallbackFactory

package com.hmall.api.client.fallback;

import com.hmall.api.client.ItemClient;
import com.hmall.api.dto.ItemDTO;
import com.hmall.api.dto.OrderDetailDTO;
import com.hmall.common.exception.BizIllegalException;
import com.hmall.common.utils.CollUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.openfeign.FallbackFactory;

import java.util.Collection;
import java.util.List;

@Slf4j
public class ItemClientFallback implements FallbackFactory<ItemClient> {
    @Override
    public ItemClient create(Throwable cause) {
        return new ItemClient() {
            @Override
            public List<ItemDTO> queryItemByIds(Collection<Long> ids) {
                log.error("远程调用ItemClient#queryItemByIds方法出现异常，参数：{}", ids, cause);
                // 查询购物车允许失败，查询失败，返回空集合
                return CollUtils.emptyList();
            }

            @Override
            public void deductStock(List<OrderDetailDTO> items) {
                // 库存扣减业务需要触发事务回滚，查询失败，抛出异常
                throw new BizIllegalException(cause);
            }
        };
    }
}

3.3.2 、将该接口注册为Bean

在client接口来使用Bean对象

 
3.3.3、测试

使用jmter测试发现不再报异常，拒绝的QPS而是走了服务降级策略

这些方案或多或少都会导致服务的体验上略有下降，比如请求限流，降低了并发上限；线程隔离，降低了可用资源数量；服务熔断，降低了服务的完整度，部分服务变的不可用或弱可用。因此这些方案都属于服务降级的方案。但通过这些方案，服务的健壮性得到了提升

3.4、服务熔断：

快速失败：当服务调用失败次数超过阈值时，快速返回失败结果，避免系统资源浪费。

慢调用比例熔断：当服务调用的慢调用比例超过阈值时，触发熔断，避免系统资源耗尽。

熔断服务

Sentinel中的断路器不仅可以统计某个接口的慢请求比例，还可以统计异常请求比例。当这些比例超出阈值时，就会熔断该接口，即拦截访问该接口的一切请求，降级处理；当该接口恢复正常时，再放行对于该接口的请求

状态机包括三个状态：

• closed：关闭状态，断路器放行所有请求，并开始统计异常比例、慢请求比例。超过阈值则切换到open状态

• open：打开状态，服务调用被熔断，访问被熔断服务的请求会被拒绝，快速失败，直接走降级逻辑。Open状态持续一段时间后会进入half-open状态

• half-open：半开状态，放行一次请求，根据执行结果来判断接下来的操作。

  • 请求成功：则切换到closed状态

  • 请求失败：则切换到open状态

3.4.1、设置熔断参数

这种是按照慢调用比例来做熔断，上述配置的含义是：

• RT超过200毫秒的请求调用就是慢调用

• 统计最近1000ms内的最少5次请求，如果慢调用比例不低于0.5，则触发熔断

• 熔断持续时长20s

3.4.2、测试

使用jmter来测试发现前一半的请求都可以正常访问，当熔断器开始工作时，所有的请求都无法到达服务器