如何基于Nacos和Sentinel，實現(xiàn)灰度路由和流量防護一體化

Nepxion Discovery框架在實現(xiàn)灰度發(fā)布和路由功能前提下，結合Nacos和Sentinel，對流量再實施一層防護措施，更能達到企業(yè)級的流量安全控制的目的。它的功能包括：
  • 封裝遠程配置中心和本地規(guī)則文件的讀取邏輯，即優(yōu)先讀取遠程配置，如果不存在或者規(guī)則錯誤，則讀取本地規(guī)則文件。動態(tài)實現(xiàn)遠程配置中心對于規(guī)則的熱刷新
  • 封裝NacosDataSource和ApolloDataSource，支持Nacos和Apollo兩個遠程配置中心，零代碼實現(xiàn)Sentinel功能。更多的遠程配置中心，請參照Sentinel官方的DataSource并自行集成
  • 支持原生的流控規(guī)則、降級規(guī)則、授權規(guī)則、系統(tǒng)規(guī)則、熱點參數(shù)流控規(guī)則
  • 支持擴展LimitApp的機制，通過動態(tài)的Http Header方式實現(xiàn)組合式防護機制，包括基于服務名、基于灰度組、基于灰度版本、基于灰度區(qū)域、基于機器地址和端口等防護機制，支持自定義任意的業(yè)務參數(shù)組合實現(xiàn)該功能，例如，根據(jù)傳入的微服務灰度版本號+用戶名，組合在一起進行熔斷
  • 支持微服務側Actuator、Swagger和Rest三種方式的規(guī)則寫入
  • 支持控制臺側基于微服務名的Actuator、Swagger和Rest三種方式的批量規(guī)則寫入
  • 支持開關關閉上述功能spring.application.strategy.sentinel.enabled=true，默認是關閉的
[ Nacos] 阿里巴巴中間件部門開發(fā)的新一代集服務注冊發(fā)現(xiàn)中心和配置中心為一體的中間件。它是構建以“服務”為中心的現(xiàn)代應用架構 (例如微服務范式、云原生范式) 的服務基礎設施，支持幾乎所有主流類型的“服務”的發(fā)現(xiàn)、配置和管理，更敏捷和容易地構建、交付和管理微服務平臺
[ Sentinel] 阿里巴巴中間件部門開發(fā)的新一代以流量為切入點，從流量控制、熔斷降級、系統(tǒng)負載保護等多個維度保護服務的穩(wěn)定性的分布式系統(tǒng)的流量防衛(wèi)兵。它承接了阿里巴巴近10年的雙十一大促流量的核心場景，例如秒殺（即突發(fā)流量控制在系統(tǒng)容量可以承受的范圍）、消息削峰填谷、集群流量控制、實時熔斷下游不可用應用等

環(huán)境搭建及依賴引入

服務端在Discovery框架原有依賴的基礎上，再引入如下依賴
<dependency>
    <groupId>com.nepxion</groupId>
    <artifactId>discovery-plugin-strategy-starter-service-sentinel</artifactId>
    <version>${discovery.version}</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.nepxion</groupId>
    <artifactId>discovery-plugin-strategy-sentinel-starter-nacos</artifactId>
    <!-- <artifactId>discovery-plugin-strategy-sentinel-starter-apollo</artifactId> -->
    <version>${discovery.version}</version>
</dependency>

原生Sentinel注解

參照下面代碼，為接口方法增加@SentinelResource注解，value為sentinel-resource，blockHandler和fallback是防護其作用后需要執(zhí)行的方法
@RestController
@ConditionalOnProperty(name = DiscoveryConstant.SPRING_APPLICATION_NAME, havingValue = "discovery-guide-service-b")
public class BFeignImpl extends AbstractFeignImpl implements BFeign {
    private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(BFeignImpl.class);
    @Override
    @SentinelResource(value = "sentinel-resource", blockHandler = "handleBlock", fallback = "handleFallback")
    public String invoke(@PathVariable(value = "value") String value) {
        value = doInvoke(value);
        LOG.info("調用路徑：{}", value);
        return value;
    }
    public String handleBlock(String value, BlockException e) {
        return value + "-> B server sentinel block, cause=" + e.getClass().getName() + ", rule=" + e.getRule() + ", limitApp=" + e.getRuleLimitApp();
    }
    public String handleFallback(String value) {
        return value + "-> B server sentinel fallback";
    }
}

原生Sentinel規(guī)則

Sentinel在配置中心訂閱的Key格式，如下：
1. Nacos的Key格式：Group為元數(shù)據(jù)中配置的[組名]，Data Id為[服務名]-[規(guī)則類型]
2. Apollo的Key格式：[組名]-[服務名]-[規(guī)則類型]
Sentinel規(guī)則的用法，請參照Sentinel官方文檔

流控規(guī)則

增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-flow，規(guī)則內容如下：
[
    {
        "resource": "sentinel-resource",
        "limitApp": "default",
        "grade": 1,
        "count": 1,
        "strategy": 0,
        "refResource": null,
        "controlBehavior": 0,
        "warmUpPeriodSec": 10,
        "maxQueueingTimeMs": 500,
        "clusterMode": false,
        "clusterConfig": null
    }
]
如圖所示

降級規(guī)則

增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-degrade，規(guī)則內容如下：
[
    {
        "resource": "sentinel-resource",
        "limitApp": "default",
        "count": 2,
        "timeWindow": 10,
        "grade": 0,
        "passCount": 0
    }
]
如圖所示

授權規(guī)則

增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-authority，規(guī)則內容如下：
[
    {
        "resource": "sentinel-resource",
        "limitApp": "discovery-guide-service-a",
        "strategy": 0
    }
]
如圖所示

系統(tǒng)規(guī)則

增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-system，規(guī)則內容如下：
[
    {
        "resource": null,
        "limitApp": null,
        "highestSystemLoad": -1.0,
        "highestCpuUsage": -1.0,
        "qps": 200.0,
        "avgRt": -1,
        "maxThread": -1
    }
]
如圖所示

熱點參數(shù)流控規(guī)則

增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-param-flow，規(guī)則內容如下：
[
    {
        "resource": "sentinel-resource",
        "limitApp": "default",
        "grade": 1,
        "paramIdx": 0,
        "count": 1,
        "controlBehavior": 0,
        "maxQueueingTimeMs": 0,
        "burstCount": 0,
        "durationInSec": 1,
        "paramFlowItemList": [],
        "clusterMode": false
    }
]
如圖所示

基于灰度路由和Sentinel-LimitApp擴展的防護機制

該方式對于上面5種規(guī)則都有效，這里以授權規(guī)則展開闡述
授權規(guī)則中，limitApp，如果有多個，可以通過“,”分隔。"strategy": 0 表示白名單，"strategy": 1 表示黑名單

基于服務名的防護機制

修改配置項Sentinel Request Origin Key為服務名的Header名稱，修改授權規(guī)則中l(wèi)imitApp為對應的服務名，可實現(xiàn)基于服務名的防護機制
配置項，該配置項默認為n-d-service-id，可以不配置
spring.application.strategy.service.sentinel.request.origin.key=n-d-service-id
增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-authority，規(guī)則內容如下，表示所有discovery-guide-service-a服務允許訪問discovery-guide-service-b服務
[
    {
        "resource": "sentinel-resource",
        "limitApp": "discovery-guide-service-a",
        "strategy": 0
    }
]

基于灰度組的防護機制

修改配置項Sentinel Request Origin Key為灰度組的Header名稱，修改授權規(guī)則中l(wèi)imitApp為對應的組名，可實現(xiàn)基于組名的防護機制
配置項
spring.application.strategy.service.sentinel.request.origin.key=n-d-service-group
增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-authority，規(guī)則內容如下，表示隸屬my-group組的所有服務都允許訪問服務discovery-guide-service-b
[
    {
        "resource": "sentinel-resource",
        "limitApp": "my-group",
        "strategy": 0
    }
]

基于灰度版本的防護機制

修改配置項Sentinel Request Origin Key為灰度版本的Header名稱，修改授權規(guī)則中l(wèi)imitApp為對應的版本，可實現(xiàn)基于版本的防護機制
配置項
spring.application.strategy.service.sentinel.request.origin.key=n-d-service-version
增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-authority，規(guī)則內容如下，表示版本為1.0的所有服務都允許訪問服務discovery-guide-service-b
[
    {
        "resource": "sentinel-resource",
        "limitApp": "1.0",
        "strategy": 0
    }
]

基于灰度區(qū)域的防護機制

修改配置項Sentinel Request Origin Key為灰度區(qū)域的Header名稱，修改授權規(guī)則中l(wèi)imitApp為對應的區(qū)域，可實現(xiàn)基于區(qū)域的防護機制
配置項
spring.application.strategy.service.sentinel.request.origin.key=n-d-service-region
增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-authority，規(guī)則內容如下，表示區(qū)域為dev的所有服務都允許訪問服務discovery-guide-service-b
[
    {
        "resource": "sentinel-resource",
        "limitApp": "dev",
        "strategy": 0
    }
]

基于機器地址和端口的防護機制

修改配置項Sentinel Request Origin Key為灰度區(qū)域的Header名稱，修改授權規(guī)則中l(wèi)imitApp為對應的區(qū)域值，可實現(xiàn)基于機器地址和端口的防護機制
配置項
spring.application.strategy.service.sentinel.request.origin.key=n-d-service-address
增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-authority，規(guī)則內容如下，表示地址和端口為192.168.0.88:8081和192.168.0.88:8082的服務都允許訪問服務discovery-guide-service-b
[
    {
        "resource": "sentinel-resource",
        "limitApp": "192.168.0.88:8081,192.168.0.88:8082",
        "strategy": 0
    }
]

自定義業(yè)務參數(shù)的組合式防護機制

通過適配類實現(xiàn)自定義業(yè)務參數(shù)的組合式防護機制
// 版本號+用戶名，實現(xiàn)組合式熔斷
public class MyServiceSentinelRequestOriginAdapter extends DefaultServiceSentinelRequestOriginAdapter {
    @Override
    public String parseOrigin(HttpServletRequest request) {
        String version = request.getHeader(DiscoveryConstant.N_D_SERVICE_VERSION);
        String user = request.getHeader("user");
        return version + "&" + user;
    }
}
在配置類里@Bean方式進行適配類創(chuàng)建
@Bean
public ServiceSentinelRequestOriginAdapter ServiceSentinelRequestOriginAdapter() {
    return new MyServiceSentinelRequestOriginAdapter();
}
增加服務discovery-guide-service-b的規(guī)則，Group為discovery-guide-group，Data Id為discovery-guide-service-b-sentinel-authority，規(guī)則內容如下，表示版本為1.0且傳入的Http Header的user=zhangsan，同時滿足這兩個條件下的所有服務都允許訪問服務discovery-guide-service-b
[
    {
        "resource": "sentinel-resource",
        "limitApp": "1.0&zhangsan",
        "strategy": 0
    }
]
運行效果
  • 當傳遞的Http Header中user=zhangsan，當全鏈路調用中，API網(wǎng)關負載均衡discovery-guide-service-a服務到1.0版本后再去調用discovery-guide-service-b服務，最終調用成功
如圖所示

  • 當傳遞的Http Header中user=lisi，不滿足條件，最終調用在discovery-guide-service-b服務端被拒絕掉
如圖所示

  • 當傳遞的Http Header中user=zhangsan，滿足條件之一，當全鏈路調用中，API網(wǎng)關負載均衡discovery-guide-service-a服務到1.1版本后再去調用discovery-guide-service-b服務，不滿足version=1.0的條件，最終調用在discovery-guide-service-b服務端被拒絕掉
如圖所示

基于Swagger的Sentinel規(guī)則推送

分為基于單個服務實例和基于服務名對應的多個服務實例的Sentinel規(guī)則推送

基于單個服務實例的Sentinel規(guī)則推送

直接訪問該服務實例的Swagger主頁即可
如圖所示

基于服務名對應的多個服務實例的Sentinel規(guī)則推送

需要開啟discovery-console服務，并訪問其Swagger主頁即可
如圖所示

本文作者：任浩軍， 10 多年開源經(jīng)歷，Github ID：@HaojunRen，Nepxion 開源社區(qū)創(chuàng)始人，Nacos Group Member，Spring Cloud Alibaba & Nacos & Sentinel Committer ，曾就職于平安銀行平臺架構部，負責銀行 PaaS 系統(tǒng)基礎服務框架研發(fā)。 王偉華， 10 余年 Java 開發(fā)，Github ID：@vipweihua，對微服務架構研究多年，當前更多關注于微服務中的網(wǎng)關、限流熔斷、灰度路由等，現(xiàn)就職于平安銀行平臺架構部，從事銀行 PaaS 系統(tǒng)基礎服務框架研發(fā)。

原文鏈接
本文為云棲社區(qū)原創(chuàng)內容，未經(jīng)允許不得轉載。

分享題目：如何基于Nacos和Sentinel，實現(xiàn)灰度路由和流量防護一體化
文章出自：http://bm7419.com/article38/pcdcpp.html

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