.Net Core微服务网关Ocelot超时、熔断、限流

2024-04-02 19:55

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基本概念

超时、熔断、限流听起来好像很远，但实际上用在方方面面。很多人可能还搞不懂熔断是做什么，其实可以把熔断理解为一种防护措施。做个假设，在微服务体系下，某个下游服务响应很慢，然后随着时间推移，会有越来越多的请求堆积，从而会导致各种严重后果，单说连接池大量被占用就很要命。更不用说服务之间还要相互调用，你等我10秒，我等你5秒，不仅毫无体验感，高可用也就成了空谈。不如换个思路：与其等10秒返回一个请求失败，不如马上就返回请求失败。这样一来，请求堆不起来，资源也有时间释放或者恢复。这个动作就叫熔断，或者叫短路。有点像家用电路，一旦有漏电直接跳闸，最大程度保障安全。

熔断的概念基本有了，接下来给网关集成。这里需要用到一个叫polly的库。

简单说下它：polly由.net实现，是一个非常优秀的库，主要提供重试、熔断、超时、恢复等功能，当然今天主角不是它，想研究的可以去官方看下：https://github.com/App-vNext/Polly

接下来开始集成。首先添加nuget包：

然后注册相关服务：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddOcelot()
                .AddPolly()
                .AddConsul()
                .AddConfigStoredInConsul();
        }

接下来在配置文件添加节点：

"QoSOptions": {
    "ExceptionsAllowedBeforeBreaking":3,
    "DurationOfBreak":10000,
    "TimeoutValue":5000
}

ExceptionsAllowedBeforeBreaking：阈值，当转发到下游的服务连续出现的异常次数达到阈值就会触发熔断。必须和DurationOfBreak一起设置。
DurationOfBreak：熔断持续时间，单位毫秒。必须和ExceptionsAllowedBeforeBreaking一起设置。
TimeoutValue：限定时间内未响应的请求直接超时，单位毫秒。可以单独设置
tips：ocelot默认超时时间是90秒，90秒啊

然后写一个方法，休眠10秒：

[HttpGet]
        public IActionResult TimeOut()
        {
            System.Threading.Thread.Sleep(10000);
            return Ok();
        }

超时

准备工作做完了，现在调用timeout方法：

方法是休眠10秒，但是等待5秒左右就主动返回了503，说明超时的设置已经生效。

熔断

当转发到下游某个服务的请求连续出现超时情况时，网关就会判断是否达到阈值，如果是就触发熔断，在此期间的请求统一返回503，熔断时间过了以后恢复正常。按上面配置来看：连续超时3次会触发熔断，熔断持续10秒。我们仍然调用Timeout方法，连续3次以后：

没有触发熔断时，只能等过5秒自动超时，很显然现在已经触发了超时，所以在200毫秒就直接返回了结果。熔断期间访问别的方法也会是503：

和开头写的一样，熔断和电路短路跳闸是思路是一样的，就算家里N条线只有1条漏电，那还是会跳闸整个屋子不能用电，这种做法最大程度上保证了程序安全。

限流

假设现在只能承载1万并发，那么过来5万并发会怎么样？一般情况下，只要持续时间稍久一些，服务基本全都挂了。这种情况在生产环境难免会发生，毕竟业务量也无法测算那么精准。所以为了提高可用性，瞬时请求超过最大阈值，其他的全都忽略才能保证服务安全可用。让客户等下一次请求，总好过服务挂了没的请求。

限流也是配置就能实现，在路由中新增下面的节点：

"RateLimitOptions": {
    "ClientWhitelist": [],
    "EnableRateLimiting": true,
    "Period": "1s",
    "PeriodTimespan": 1,
    "Limit": 1
}

ClientWhitelist：客户端白名单，白名单不受限流规则限制。
EnableRateLimiting：是否启用限流。
Period：周期，单位有s(秒)、m(分)、h(时)、d(天)，比如1h
PeriodTimespan：多少秒后重试。
Limit：周期内允许多少个请求。

想要更精细的控制，还可以在Global部分添加这些：

"RateLimitOptions": {
  "DisableRateLimitHeaders": false,
  "QuotaExceededMessage": "Customize Tips!",
  "HttpStatusCode": 999,
  "ClientIdHeader" : "Test"
}

DisableRateLimitHeaders：是否禁用X-Rate-Limit、Retry-After标头。
QuotaExceededMessage：触发限流时返回的消息。
HttpStatusCode：触发限流时返回的http状态码（一般会写429）。
ClientIdHeader：用来识别客户端的标头。
tips：DisableRateLimitHeaders中提到的X-Rate-Limit、Retry-After：X-Rate-Limit——标准时间内允许多少个请求，Retry-After——触发限流以后多久可以重试。

接下来修改我的配置：

"RateLimitOptions": {
        "ClientWhitelist": [ "myclient" ],
        "EnableRateLimiting": true,
        "Period": "1s",
        "PeriodTimespan": 10,
        "Limit": 1
      }

修改全局配置：

"RateLimitOptions": {
      "DisableRateLimitHeaders": false,
      "QuotaExceededMessage": "123123",
      "HttpStatusCode": 429,
      "ClientIdHeader": "Test"
    }

按配置来看，我设置1秒内最多允许1个请求，超过就触发限流。之后的请求都会返回429和123123，持续10秒。来试试：