微服务架构之服务容错

服务容错的缘由

  这其实是高并发带来的问题,在微服务架构中,我们将业务拆分为一个个服务,服务于服务之间可以互相调用,但是由于网络原因或者自身的原因,服务并不能保证服务的100%可用,如果单个服务出现问题,调用这个服务就会出现网络延迟,此时若有大量网络涌入,会形成任务堆积,最终导致服务瘫痪。

服务雪崩效应

  在分布式系统中,由于网络原因或自身的原因,服务一般无法保证100%可用,如果一个服务出现了问题,调用这个服务就会出现线程阻塞的情况,此时若有大量的请求涌入,就会出现多条线程阻塞等待,进而导致服务瘫痪。由于服务与服务之间的依赖性,故障会传播,会对整个微服务系统造成灾难性的严重后果,这就是服务故障的“雪崩效应”。

  雪崩发生的原因多种多样,有不合理的容量设计,或者是高并发下某一个方法相应变慢,亦或是某台机器的资源耗尽。我们无法完全杜绝雪崩效应源头的发生,只有做好足够的容错,保证一个服务发生问题,不影响到其他服务的正常运行,也就是雪落而不雪崩。

常见容错方案

隔离

  它是指将系统按照一定的规则划分为若干个服务模块,各个模块之间相对独立,无强依赖。当有故障发生时,能将问题和影响隔离在某个模块内部,而不扩散风险,不涉及其他模块,不影响整体的系统服务。常见的隔离方式有:线程池隔离和信号量隔离。

 超时

  在上游服务调用下游服务时,设置一个最大响应时间,如果超过这个时间,下游未作出反应,就断开请求,释放掉线程。

限流

  限流就是限制系统的输入和输出流量已达到保护系统的目的,为了保证系统的稳定运行,一旦达到需要限制的阈值,就需要限制流量并采取少量措施以完成限制流量的目的。

熔断

  在互联网系统中,当下游服务因访问压力过大而响应变慢或失败,上游服务为了保护系统整体的可用性,可以暂时切断对下游服务的调用。这种牺牲局部,保全全体的措施叫做熔断。熔断一般有三种  状态:

熔断关闭状态:服务没有故障时,熔断器所处的状态,对调用方的调用不做任何限制。

熔断开启状态:后续对该服务接口的调用不再经过网络,直接执行本地的fallback方法。

半熔断状态:尝试恢复服务调用,允许有限的流量调用该服务,并监控调用成功率,如果成功率达到预期,则说明服务已经恢复,进入熔断关闭状态。如果成功率很低,则重新进入熔断关闭状态。

 降级

  降级其实就是为服务提供一个托底方案,一旦服务无法正常调用,就是用托底方案。

 常见容错组件

 Hystrix

  Hystrix是由Netflix开源的一个延迟和容错库,用于隔离访问远程系统、服务或者是第三方库,防止级联失败,从而提升系统的可用性和容错性。

Resilience4J

  Resilience4J是一款轻量级、简单、文档清晰、丰富的熔断工具,这也是Hystrix官方推荐的替代产品,不仅如此,Resilience4J还原生支持SpringBoot,而且监控也支持和promettheus等多款主流产品进行整合。

Sentinel

  Sentinel是阿里巴巴开源的一款断路器实现,本身在阿里内部已经被大规模采用,非常稳定。

 

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