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断路器(Circuit Breaker):
- 用于监控服务调用的失败率,并在达到某个阈值后打开断路器,阻止进一步的调用,以避免对后端服务的过载。
- 提供恢复机制,在一定时间后自动尝试恢复调用。
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重试(Retry):
- 自动重试失败的操作,支持设置重试次数和延迟。
- 可以与断路器结合使用,增强调用的成功率。
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限流(Rate Limiter):
- 限制单位时间内的请求次数,防止服务被过载。
- 可以按用户、IP 或其他维度进行限流。
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隔离器(Bulkhead):
- 通过将服务分割为多个隔离的部分,防止某一部分的故障影响到整个系统。
- 可用于限制资源(如线程池)的使用。
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缓存(Cache):
- 提供缓存机制来存储结果,以减少重复的计算和网络调用。
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超时(Timeout)
- 避免单个调用时间过长,消耗太多资源。
隔离器(Bulkhead)是一种提高系统高可用性的软件设计模式,它通过隔离系统中的不同部分来防止故障的扩散。
这种模式的灵感来自于船体的隔板设计,如果船体的某个部分受损,水只会进入那个特定的部分,而不会导致整个船只沉没。
在软件架构中,隔离器模式通过将应用程序的不同部分或服务隔离到独立的池中,使得一个部分的故障不会影响到其他部分,从而提高了整个系统的稳定性和可用性。
在实现上,隔离器模式可以通过两种方式来限制并发执行的数量:
- 信号量模式(SemaphoreBulkhead):这是默认的实现方式,它使用信号量来控制可以同时执行的操作数量。信号量是一种并发工具,通过维护一组虚拟的许可证来控制并发访问,每个线程在执行操作前需要获取许可证,在操作完成后释放许可证。
- 线程池模式(ThreadPoolBulkhead):这种模式使用线程池来控制实际工作的线程数量,通过线程复用减少内存开销。线程池中的线程数量是固定的,超过这个数量的请求会被放入队列中等待,如果队列也满了,则请求会被拒绝。
详细介绍一下熔断 what
熔断(Circuit Breaker)是一种用于提升分布式系统稳定性和可用性的设计模式,特别是在微服务架构中。
当系统中某个服务出现故障时,熔断机制能够快速识别问题,并防止故障进一步扩散到整个系统。
下面是熔断机制的主要组成部分和工作原理:
主要组成部分
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状态:
- 闭合(Closed):正常状态,所有请求都被允许通过。如果请求成功,熔断器保持闭合;如果请求失败达到一定阈值,熔断器转入打开状态。
- 打开(Open):当请求失败率超过预设阈值时,熔断器进入打开状态,此时所有请求都会被拒绝。熔断器会在一段时间后进入半开状态。
- 半开(Half-Open):在这个状态下,熔断器会允许一小部分请求通过,以检测目标服务是否恢复。如果这些请求成功,熔断器可能会恢复到闭合状态;如果仍然失败,熔断器继续保持打开状态。
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阈值和超时:
- 失败阈值:定义了请求失败的比例或次数,以决定何时触发熔断。
- 超时设置:设定熔断器在打开状态下的持续时间。
详细介绍一下服务降级
服务降级是分布式系统中的一种重要策略,旨在提高系统的可用性和容错能力。
它通常在系统出现故障或资源过载时启用,以确保系统在部分功能失效的情况下仍能继续提供服务。
服务降级的目的
- 提高可用性:通过部分功能的降级,系统可以避免完全崩溃,保证核心功能的可用性。
- 用户体验优化:即使在发生故障时,用户仍然能够访问某些功能,减少用户流失。
- 资源保护:在系统负载过高时,通过限制某些服务的使用,保护重要资源,避免进一步崩溃。
如何实现应用无损、优雅的发布?
实现应用无损、优雅的发布,关键在于确保在发布过程中,系统的可用性和业务的连续性不受影响。
以下是一些推荐的做法:
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集群流量承载评估:在发布前,需要对应用整体流量进行评估,确保在停止应用期间,剩余的应用集群能够满足当前流量的承载需求。
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应用停止:在停止应用时,应避免直接使用
Kill -9
操作或shutdown
命令,以免导致正在处理的请求被突然中断。应先摘除外部通讯,释放长连接和本地资源,确保所有请求都已处理完毕。 -
灰度发布:通过逐步放开访问权限的方式,先让一部分用户访问新版本的应用,然后逐步扩大范围至所有用户。这有助于及时发现并修复潜在问题。
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全链路灰度:通过物理环境隔离或逻辑环境隔离,实现全链路灰度发布,以节省成本并实现快速的线上流量控制。
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无损下线:确保服务提供者节点在停止服务前,已经通知所有消费者不再调用自己,并处理完所有请求后再停止应用。
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无损上线:控制负载到新节点上的流量是渐进式递增的,给予新节点充足的时间进行资源预热,以避免因资源加载导致的服务不可用。
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优雅上线:也称为“无损上线”或“延迟发布”,在应用发布过程中,通过延迟暴露服务给用户,先进行健康检查和必要的初始化操作,以确保服务的可用性和稳定性。
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服务预热:对于需要时间预热的服务,如数据库连接池、缓存等,可以通过小流量预热,逐渐增加流量,直到服务稳定。
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使用微服务治理工具:如阿里云的MSE微服务引擎,提供了无损上下线的能力,包括服务预热、延迟下线等功能,以避免流量损失和请求超时。
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监控和告警:在发布过程中,建立完善的监控和告警机制,及时发现并处理可能出现的问题。
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回滚计划:在升级前制定好回滚计划,确保在出现问题时能够迅速回滚到旧版本。
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版本管理:做好版本管理工作,确保每个版本都有清晰的记录和可追踪性。
如何通过 nginx,实现通过域名将 http 请求负载均衡指定 ip 列表
要通过 Nginx 实现基于域名的 HTTP 请求负载均衡到指定的 IP 列表,你可以按照以下步骤进行配置:
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定义 Upstream 服务器组:
在 Nginx 配置文件中定义一个 upstream 块,列出所有需要负载均衡的后端服务器 IP 地址和端口。可以使用权重(weight)、最大失败次数(max_fails)、失败超时(fail_timeout)等参数来控制负载均衡的行为。示例配置:
http { upstream myapp { server 192.168.1.100:80 weight=3; server 192.168.1.101:80 weight=2; server 192.168.1.102:80; server 192.168.1.103:80 backup; } }
在这里,
weight
参数指定了服务器的权重,backup
表示该服务器作为备份服务器,在其他服务器不可用时才会被使用。 -
配置 Server 块:
在 Nginx 配置文件中为每个域名配置一个 server 块,使用server_name
指令指定域名,并使用location
块中的proxy_pass
指令将请求转发到 upstream 服务器组。示例配置:
server { listen 80; server_name www.example.com; location / { proxy_pass http://myapp; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; } }
在这个配置中,所有发到
www.example.com
的请求都会被转发到定义在 upstream 块myapp
中的服务器。 -
启用健康检查:
Nginx 可以配置健康检查来自动检测后端服务器的状态,并在服务器不可用时将其从负载均衡中移除。示例配置:
upstream myapp { server 192.168.1.100:80 max_fails=3 fail_timeout=30s; server 192.168.1.101:80 max_fails=3 fail_timeout=30s; }
在这里,
max_fails
指定了在fail_timeout
时间内允许的最大失败请求次数,超过这个次数后,Nginx 会认为服务器不可用。 -
重新加载 Nginx 配置:
完成配置后,需要重新加载 Nginx 配置以使更改生效。sudo nginx -s reload