前言
阿里巴巴十多年的雙十一，錘鍊出來了一套業界領先的高可用技術，有一些已經商業化（雲產品 PTS、AHAS），也有的開源瞭如：Sentinel、ChaosBlade。我們這一系列的高可用章節也主要介紹這方面的內容。今天介紹熔斷部分，即開源產品 Sentinel 的核心能力。
問題定義
在一個常見的分佈式應用中，一個請求先通過終端到達 Gateway，再經過防火牆和網絡負載均衡，其中還包括調用下游的其它服務和第三方應用，才能到達前端網絡服務；如下圖所示。
和這樣一個架構一樣，大家可能也會遇到如下的一些熟悉的 Case ：
- 瞬間洪峰流量導致系統超出最大負載，load 飆高，系統崩潰導致無法正常提供服務。
- “黑馬”熱點數據擊穿緩存，DB 被打垮，擠佔正常流量。
- 調用端被不穩定服務拖垮，線程池被佔滿，導致整個調用鏈路卡死甚至系統雪崩
- ......
這些不穩定的場景可能會導致嚴重後果。大家可能想問：如何做到均勻平滑的用戶訪問？如何預防流量過大或服務不穩定帶來的影響？這時候我們就要請出微服務穩定性的法寶 —— 高可用流量防護，其中重要的手段就是流量控制和熔斷降級，它們是保障整個系統穩定性重要的一環。
流量控制
流量是非常隨機性的、不可預測的。前一秒可能還風平浪靜，後一秒可能就出現流量洪峰了（例如雙十一零點的場景）。然而我們系統的容量總是有限的，如果突然而來的流量超過了系統的承受能力，就可能會導致請求處理不過來，堆積的請求處理緩慢，CPU/Load 飆高，最後導致系統崩潰。因此，我們需要針對這種突發的流量來進行限制，在儘可能處理請求的同時來保障服務不被打垮，這就是流量控制。
熔斷降級
一個服務常常會調用別的模塊，可能是另外的一個遠程服務、數據庫，或者第三方 API 等。例如，支付的時候，可能需要遠程調用銀聯提供的 API；查詢某個商品的價格，可能需要進行數據庫查詢。然而，這個被依賴服務的穩定性是不能保證的。如果依賴的服務出現了不穩定的情況，請求的響應時間變長，那麼調用服務的方法的響應時間也會變長，線程會產生堆積，最終可能耗盡業務自身的線程池，服務本身也變得不可用。
Spring Cloud 中如何做熔斷？
在原來的 Spring Cloud 產品族中，有自帶的熔斷組件 Hystrix ，是 Netflix 公司提供的一個開源的組件，提供了熔斷、隔離、降級的這些特性，不過 Hystrix 在 2018 年 11 月份開始，就不再迭代開發，進入維護的模式。不過好消息是也就是這一年開源了 Spring Cloud for Alibaba 產品族，其中的 Sentinel 完美的對 Hystrix 做了補充，下面針對 Sentinel 做一些基本介紹。
Sentinel 工作原理？
Sentinel 以資源流量（URL、線程、本地函數、Dubbo服務等）為切入點，根據用戶輸入的規則，自適應的做到流量控制、熔斷降級、系統負載保護等多個維度，全方位的保障系統的穩定性。並提供了一套具備豐富的應用場景、完備的實時監控、廣泛的開源生態、完善靈活的 SPI 擴展點的完美的高可用解決方案產品，一個基本的原理介紹圖如下，詳細介紹請參考官方文檔。
在使用上，針對主流框架默認提供自動適配的能力來定義需要保護的資源，並提供設施對資源進行實時統計和調用鏈路分析。同時，Sentinel 也提供開放的接口，方便您自定義並改變規則。
快速使用 Sentinel 的方式
除了在開源提供的方案之外，Sentinel 已經以多種形態進入到了各種雲產品的組合解決方案中，列舉如下：
一、在 AHAS 中使用
Sentinel 現在已經是阿里云云產品 AHAS 的重要能力，使用方式請參考官方文檔，相比開源的方式接入，雲產品主要省去了繁瑣的配置，提供了更快的接入方式，以及更友好的產品管控界面，以及更強大的能力；當然除此之外，最重要的是在接入和運行的過程中，都可以獲得原廠同學的直接的支持。
二、在容器服務 Kubernetes 集群中使用
在容器服務中我們目前做到了純白屏和雲原生的方式進行安裝，使用方式請參考官方文檔來安裝所需的 pilot，在集群中安裝完 pilot 之後，會自動選擇集群中打上了相應 AHAS 註解的 POD 進行 Sentinel Agent 的掛載，配置如下：
annotations:
# 是否開啟 AHAS 應用流控插件, on、true 表示開啟, off、false表示關閉
ahasPilotAutoEnable: "on"
# 服務名稱，會顯示在 AHAS 控制檯上
ahasAppName: "<your-service-name>"三、在 EDAS 中使用
在 EDAS 中，如果選擇的是部署在容器服務K8s集群或 Serverless K8s 集群中的應用支持通過重新部署來接入AHAS，並可在EDAS內嵌的監控頁面中實時監控流量規則，所有的配置能力都能通過一個控制檯白屏化操作完成，全面可視化地保障您的應用可用性，使用方式可以參考文檔。
結尾
本文簡單介紹了高可用流量防護的背景和手段，在熔斷的場景下，我們理解十年的積累打磨了高可用產品 AHAS 來為 Kubernetes Spring Cloud 應用保駕護航。除此之外，AHAS 高可用防護還提供以下能力：
- 針對不穩定弱依賴的熔斷降級能力，支持慢調用比例/異常比例策略，支持漸進式恢復策略。
- 機器維度的系統自適應保護，智能化調配系統流量
- 全自動託管、高可用的集群流量控制
- 針對 Nginx 網關及 Spring Cloud Gateway、Zuul 等 API Gateway 的網關流控
- 針對 Istio/Envoy 集群的 Mesh 高可用防護
需要注意的是，流控降級的配置是需要結合容量規劃、依賴梳理來做的。我們可以藉助阿里雲 PTS 等壓測工具對我們的服務進行全鏈路壓測，瞭解每個服務的最大承受能力，來確定流控和熔斷降級的閾值。同時，業務系統需要具備實時監控的能力，以便實時地根據流量情況做出相應的限流降級策略調整，我們下面的章節中將介紹這一利器。