Sentinel介绍
1. 什么是Sentinel？
Sentinel 是由阿里巴巴开源的一款综合性的流量控制（Traffic Shaping）、熔断降级（Circuit Breaking & Degradation）组件。它旨在为分布式服务架构提供实时、高效、灵活的流量管理能力，保障系统在复杂多变的流量冲击下（如流量高峰、异常请求等）能够稳定、可靠地运行。
我们可以把它想象成一个智能的交通管理系统，它能够监控进入系统的“车流”（请求），在“路况”（系统资源）良好时允许畅通，在“拥堵”或“事故”（高负载、异常）发生时，自动进行疏导、限流甚至暂时关闭某些道路（服务），以保证整体交通系统的稳定。
2. 为什么需要Sentinel？（核心价值）
在微服务、云原生等复杂的分布式系统中，服务之间高度依赖，流量波动大，局部故障可能迅速蔓延，导致整个系统雪崩。Sentinel的核心价值在于：
保障系统稳定性：
通过控制流量，防止因瞬时高并发或异常请求导致系统资源耗尽、响应变慢甚至崩溃。
提升用户体验：
在系统压力过大时，通过降级或熔断，避免用户看到错误页面或等待过久，提供更稳定的服务。
快速故障恢复：
当依赖的服务出现问题时，熔断机制可以快速切断影响，避免故障扩散，并在依赖服务恢复后自动尝试恢复连接。
灵活应对变化：
提供了丰富的规则配置能力，可以快速调整流量控制策略以适应不同的业务场景和流量模式。
3. Sentinel 的核心功能
Sentinel 提供了以下几个核心功能模块：
流量控制（Flow Control）：
目标：
保护应用免受流量突增的冲击，平滑流量，确保核心服务可用。
原理：
监控资源的调用情况（如某个API接口的QPS - Queries Per Second），当调用速率超过设定的阈值时，采取相应的控制策略。
常见策略：
快速失败（直接拒绝）： 超过阈值后，新的请求直接被拒绝（抛出FlowException）。
Warm Up（预热）： 避免冷启动时系统资源不足，让流量缓慢提升到阈值上限。
匀速排队（匀速器）：让请求以均匀的速度通过，即使突发流量也会被平摊，适用于对延迟敏感的场景。
关联控制（关联接口）： 当一个接口的流量超过阈值时，可以控制另一个关联接口的流量。
熔断降级（Circuit Breaking & Degradation）：
目标：
检测到依赖资源（如另一个微服务）出现不稳定（高错误率、慢响应）时，暂时停止对该资源的调用，避免自身资源耗尽，等待依赖资源恢复。
原理：
基于滑动窗口算法统计资源的调用结果（成功、失败、超时、异常等）。当统计指标（如错误率、RT - Response Time）超过设定的阈值并持续一定时间，则触发熔断，后续对该资源的调用在熔断期间内会被快速失败（抛出DegradeException）。熔断一段时间后，会进入半开状态，尝试少量请求，如果成功则恢复。
常见策略：
慢调用降级（RT）： 当调用响应时间超过设定的阈值，并连续失败次数达到要求时，触发降级。
异常比例降级： 当调用产生的异常比例超过设定的阈值，并连续失败次数达到要求时，触发降级。
异常数降级： 当调用产生的异常总数在统计窗口内超过设定的阈值时，触发降级。
系统规则（System Rules）：
目标：
从整体维度对应用入口流量进行控制，保障整个系统的基本可用。
原理：
基于系统的整体状态（如平均负载、CPU使用率、吞吐量、入口QPS等）来决定是否允许新的请求进入。
常见策略：
入口QPS： 当系统入口QPS超过阈值时，拒绝新请求。
CPU使用率： 当CPU使用率超过阈值时，拒绝新请求。
平均负载： 当系统平均负载超过阈值时，拒绝新请求。
热点key限流（Hotspot Rule）：
目标：
针对热点数据（如某个商品ID、用户ID）进行限流，防止针对特定热门资源的突发流量压垮系统。
原理：
监控资源的不同参数值（如API接口的某个参数），对每个参数值单独统计调用情况，并根据参数值设置不同的限流阈值。
授权规则（Authority Rule）：
目标：
基于来源（Context Origin，如来源IP、用户角色等）进行黑白名单控制，只允许特定来源的请求访问某些资源。
原理：
检查请求的来源是否在预设的白名单或黑名单中，决定是否允许访问。
4. Sentinel 的关键特性
多语言支持：
虽然起源于Java，但Sentinel也在积极支持Go、C#等其他语言。
实时监控：
提供了强大的实时监控能力，可以直观地看到各个资源的调用情况、规则生效情况等。
规则动态调整：
规则可以通过多种方式动态配置和推送，无需重启应用即可生效，常见的有：
本地文件：
规则存储在本地文件，修改文件后Sentinel会自动加载。
ZooKeeper：
规则存储在ZooKeeper，支持集群环境下的规则统一管理和动态更新。
Nacos：
常用配置中心，支持规则的热更新。
Sentinel 控制台：
提供Web界面，可以方便地查看监控数据、配置和推送规则。
丰富的规则类型：
如上所述，提供了多种流量控制、熔断降级、系统保护等规则。
与主流框架集成：
深度集成了Spring Cloud Alibaba、Dubbo等主流微服务框架，使用方便。
5. Sentinel 的工作原理简述
资源定义：
开发者需要使用@SentinelResource注解（Java）或手动调用API来定义需要被Sentinel保护的“资源”（通常是方法调用或代码块）。
流量采集：
Sentinel的运行时模块会拦截对这些资源的调用，并记录调用的详细信息（时间、来源、结果等）。
规则匹配：
Sentinel会根据当前配置的规则（Flow、Degrade、System等），将采集到的流量数据与规则阈值进行比较。
执行策略：
如果匹配到规则（如超过QPS阈值），Sentinel会根据规则定义的策略执行相应动作（如拒绝请求、抛出异常）。
监控与反馈：
Sentinel会持续收集监控数据，并通过控制台或配置中心反馈给用户，同时支持动态调整规则。
6. Sentinel 的应用场景
秒杀、抢购等高并发场景：
限制瞬时流量，保护核心库存、订单等服务。
微服务接口保护：
防止下游不稳定服务影响上游服务。
依赖服务熔断：
当调用第三方服务或内部依赖服务不稳定时，自动熔断，防止雪崩。
系统负载保护：
在系统资源紧张时，限制新请求进入，保证核心业务运行。
热点商品/活动限流：
针对特定热门资源进行限流。
总结
Sentinel 是一个功能强大、灵活易用的流量治理组件，特别适合在复杂的分布式服务架构中保障系统的稳定性和可靠性。它通过一系列精细化的规则和策略，帮助我们有效管理流量，防止故障扩散，是构建高可用系统的重要基石之一。随着云原生和微服务的发展，Sentinel 的应用也越来越广泛。