Spring Cloud Gateway整合sentinel 实现流控熔断的问题

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：

• route维度：即在配置文件中配置的路由条目，资源名为对应的 routeId，这种属于粗粒度的限流，一般是对某个微服务进行限流。
• 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，这种属于细粒度的限流，针对某一类的uri进行匹配限流，可以跨多个微服务。

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。

• 精确模式：指对URL的路径完全匹配时，进行限流。例如，匹配串配置为 /order/1
• 前缀模式：指对URL的路径前缀匹配时，进行限流。例如，匹配串配置为 /order/*
• 正则模式：指对URL的路径符合正则表示式规则时，进行限流。例如，匹配串配置为 \/order\/\d*

（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

到此这篇关于Spring Cloud Gateway 整合 sentinel 实现流控熔断的文章就介绍到这了,更多相关Spring Cloud Gateway 整合 sentinel流控熔断内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！