瓜田老梁:FA1# 微服务流控防护场景与应对措施
瓜田老梁
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老梁,GitChat&CSDN 專欄《RocketMQ 實戰與進階》聯合作者、參與了《RocketMQ 技術內幕》審稿工作。
微服務成了互聯網架構的標配模式,對微服務之間的調用的流量治理和管控就尤為重要。哪些場景需要流量防控,針對這些場景又有哪些應對措施。有沒有一個通用的措施來降低風險呢?這篇文章咱就聊聊這個。
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服務被過載調用
應對措施:針對服務提供方 D 配置流量防護規則,對進入服務 D 的流量進行控制,從而對服務 D 提供保護。觸發流控時可以有多重策略,例如:快速失敗、預熱模式、排隊等待、預熱模式+排隊等待。
快速失敗:發生流控時直接拋出異常。
預熱模式:發生流控時,流量緩慢增加的一種模式,效果如下圖所示,流量 QPS 從 200 緩慢增加到 600。
排隊等待:請求勻速通過,過多請求需要排隊,此時排隊有超時時間,超過排隊時間拋出流控異常。效果如下圖所示:請求 QPS 保持 1000 的勻速通過。
預熱模式+排隊等待:這種模式是預熱和排隊等待的疊加模式,請求以勻速的方式緩慢增加。如下圖:請求從 0 緩慢增加到 500,勻速通過一段時間后,再增加到 1000。
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服務慢調用或故障
下面的場景 A 調用 B、A 調用 C、A 調用 D,當服務 B 服務不穩定時,服務 A 調用服務 B 發生了慢調用或者大量異常錯誤。這種場景,如果不干預,可能影響到 A 調用 C 和 A 調用 D 的狀況。
應對措施:A 調用 B 配置熔斷降級規則,當服務 B 不穩定發生慢調用或者異常時,如果觸發閾值,將服務 B 的調用熔斷;從而保護了服務 A 調用 C、服務 A 調用 D 的正常情況。
熔斷效果: 熔斷的實現通常通過斷路器實現,具體過程為:
當滿足慢調用比例、異常比例、異常數量閾值后,觸發熔斷(OPEN),在熔斷時長內拒絕所有請求
當熔斷過了定義的熔斷時長,狀態由熔斷(OPEN)變為探測(HALF_OPEN)
接下來的一個請求不發生慢調用或者異常,熔斷結束由探測狀態(HALF_OPEN)變為(CLOSED)
接下來的一個請求發生慢調用或者異常,繼續熔斷,由探測狀態(HALF_OPEN)變為(OPEN)
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服務資源被擠占
分布式鏈路中,如果某一條鏈路產生慢調用,對其他鏈路造成擠壓。除了上面提到配置熔斷降級外,可以通過線程并發控制來隔離。下圖中有 3 條鏈路,其中鏈路 1 由于服務 E 的不穩定,產生了慢調用。
| 鏈路1 | 服務A-->服務D#Method1-->服務E |
| 鏈路2 | 服務B-->服務D#Method2-->服務F |
| 鏈路3 | 服務C-->服務D#Method2-->服務G |
鏈路 1 慢調用可能導致如下情況:
鏈路 1 線程數增多對服務 D 資源造成擠壓
對服務 D 資源的過度擠壓,鏈路 2 和鏈路 3 造成不穩定
極端情況導致整個服務 D 不可用,嚴重時引發雪崩
應對措施:通過對服務 D 的 MethodA1、MethodA2 的線程數并發設置規則,超過閾值時將會觸發阻斷,不再向下游調用,避免不可用引發雪崩。
并發控制效果 :下圖中設置了調用方的并發線程數為 10,通過每分鐘的查詢可以看出,線程數一直保持在 10。
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數據過熱擠占資源
熱點數據,比如:大促時的熱銷產品、秒殺類產品等。如下圖所示,如果不對熱點商品下單流量進行管控,可能對其他商品造成擠壓;影響整個商品下單體驗。
應對措施:通過對熱點參數測速,配置流控規則,超過閾值時觸發流控。例如:通過對入參產品 ID 進行測速,超過設置的閾值時,觸發流控,避免對其過度擠占資源。
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通用防護分組措施
上面的現象中,無論是服務不穩定、還是被擠占、或者被過載調用。除了通過上述的防護措施外,可以對服務進行等級劃分并分組。
如下圖所示:服務 A 和服務 D 為核心服務、服務 B 和服務 C 為非核心服務。通過將服務 D 進行分組,分成了 1 組和 2 組。分組 1 只允許核心服務調用,分組 2 只允許非核心服務調用。
這樣做的好處:將流量進行物理隔離,避免由于非核心業務流量對核心業務流量造成擠壓、保護核心鏈路穩定性。
分組措施@1 通常可以更換注冊中心路徑實現,服務 A 和服務 D(分組 1)放在同一個注冊中心路徑(例如:soa-group1);服務 B、服務 C、服務 D(分組 2)放在另一個不同的注冊中心路徑(例如:soa-group2)。
分組措施@2 通過對分組的服務節點打標實現,例如:服務 D(分組 1)節點被打標為 group1,服務 D(分組 2)節點被打標為 group2。在服務消費方訂閱節點時根據不同的分組篩選節點調用。
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