Eureka 源码解析 —— 应用实例注册发现(四)之自我保护机制

Eureka 源码解析 —— 应用实例注册发现(四)之自我保护机制

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1. 概述

本文主要分享 自我保护机制 ,为应用实例过期下线做铺垫。

推荐 Spring Cloud 书籍:

  • 请支持正版。下载盗版, 等于主动编写低级 BUG
  • 程序猿DD —— 《Spring Cloud微服务实战》
  • 周立 —— 《Spring Cloud与Docker微服务架构实战》

2. 定义

自我保护机制定义如下:

FROM 周立 —— 《理解Eureka的自我保护模式》

当Eureka Server节点在短时间内丢失过多客户端时(可能发生了网络分区故障),那么这个节点就会进入自我保护模式。一旦进入该模式,Eureka Server就会保护服务注册表中的信息,不再删除服务注册表中的数据(也就是不会注销任何微服务)。当网络故障恢复后,该Eureka Server节点会自动退出自我保护模式。

为什么使用自动保护机制?你也可以从周立兄的 这篇文章得到答案 ,这里笔者就不一本正经的胡说八道了。

3. 实现

首先,我们来看下在自动保护机制里扮演 重要 角色的两个变量:

// AbstractInstanceRegistry.java
/**
* 期望最小每分钟续租次数
*/
protected volatile int numberOfRenewsPerMinThreshold;
/**
* 期望最大每分钟续租次数
*/
protected volatile int expectedNumberOfRenewsPerMin;

  • expectedNumberOfRenewsPerMin ,期望 最大 每分钟 续租 次数。
  • numberOfRenewsPerMinThreshold ,期望 最小 每分钟 续租 次数。

3.1 触发条件

当每分钟心跳次数( renewsLastMin ) 小于 numberOfRenewsPerMinThreshold 时,并且开启自动保护模式开关( eureka.enableSelfPreservation = true ) 时, 触发自动保护机制,不再自动过期租约 ,实现代码如下:

// AbstractInstanceRegistry.java
public void evict(long additionalLeaseMs){

 if (!isLeaseExpirationEnabled()) {
 logger.debug("DS: lease expiration is currently disabled.");
 return;
 }

 // ... 省略过期租约逻辑
}

// PeerAwareInstanceRegistryImpl.java
@Override
public boolean isLeaseExpirationEnabled(){
 if (!isSelfPreservationModeEnabled()) {
 // The self preservation mode is disabled, hence allowing the instances to expire.
 return true;
 }
 return numberOfRenewsPerMinThreshold > 0 && getNumOfRenewsInLastMin() > numberOfRenewsPerMinThreshold;
}

3.2 计算公式

计算公式如下:

  • expectedNumberOfRenewsPerMin = 当前注册的应用实例数 x 2
  • numberOfRenewsPerMinThreshold = expectedNumberOfRenewsPerMin * 续租百分比( eureka.renewalPercentThreshold )

为什么乘以 2

默认情况下,注册的应用实例每半分钟续租一次,那么一分钟心跳 两次 ,因此 x 2 。

这块会有一些硬编码的情况, 因此不太建议修改应用实例的续租频率

为什么乘以续租百分比

低于这个百分比,意味着开启自我保护机制。

默认情况下, eureka.renewalPercentThreshold = 0.85

如果你真的调整了 续租频率 ,可以等比去续租百分比,以保证合适的触发自我保护机制的阀值。另外,你需要注意,续租频率是 Client 级别,续租百分比是 Server 级别。

3.3 计算时机

目前有 个地方会计算 numberOfRenewsPerMinThresholdexpectedNumberOfRenewsPerMin ,我们逐小节来看。

3.3.1 Eureka-Server 初始化

Eureka-Server 在启动时,从 Eureka-Server 集群获取注册信息,并 首次 初始化 numberOfRenewsPerMinThresholdexpectedNumberOfRenewsPerMin 。实现代码如下:

// EurekaBootStrap.java
protected void initEurekaServerContext() throws Exception{

 // ... 省略其它代码

 // 【2.2.10】从其他 Eureka-Server 拉取注册信息
 // Copy registry from neighboring eureka node
 int registryCount = registry.syncUp();
 registry.openForTraffic(applicationInfoManager, registryCount);
 
 // ... 省略其它代码
}

// PeerAwareInstanceRegistryImpl.java
@Override
public void openForTraffic(ApplicationInfoManager applicationInfoManager, int count){
 // Renewals happen every 30 seconds and for a minute it should be a factor of 2.
 this.expectedNumberOfRenewsPerMin = count * 2;
 this.numberOfRenewsPerMinThreshold =
 (int) (this.expectedNumberOfRenewsPerMin * serverConfig.getRenewalPercentThreshold());
 
 // ... 省略其它代码
}

3.3.2 定时重置

Eureka-Server 定时 重新计算 numberOfRenewsPerMinThresholdexpectedNumberOfRenewsPerMin 。实现代码如下:

// PeerAwareInstanceRegistryImpl.java
private void scheduleRenewalThresholdUpdateTask(){
 timer.schedule(new TimerTask() {
 @Override
 public void run(){
 updateRenewalThreshold();
 }
 }, serverConfig.getRenewalThresholdUpdateIntervalMs(),
 serverConfig.getRenewalThresholdUpdateIntervalMs());
}

// AbstractInstanceRegistry.java
/**
* 自我保护机
*
* 当计算如下参数时使用:
* 1. {@link #numberOfRenewsPerMinThreshold}
* 2. {@link #expectedNumberOfRenewsPerMin}
*/
protected final Object lock = new Object();

private void updateRenewalThreshold(){
 try {
 // 计算 应用实例数
 Applications apps = eurekaClient.getApplications();
 int count = 0;
 for (Application app : apps.getRegisteredApplications()) {
 for (InstanceInfo instance : app.getInstances()) {
 if (this.isRegisterable(instance)) {
 ++count;
 }
 }
 }
 // 计算 expectedNumberOfRenewsPerMin 、 numberOfRenewsPerMinThreshold 参数
 synchronized (lock) {
 // Update threshold only if the threshold is greater than the
 // current expected threshold of if the self preservation is disabled.
 if ((count * 2) > (serverConfig.getRenewalPercentThreshold() * numberOfRenewsPerMinThreshold)
 || (!this.isSelfPreservationModeEnabled())) {
 this.expectedNumberOfRenewsPerMin = count * 2;
 this.numberOfRenewsPerMinThreshold = (int) ((count * 2) * serverConfig.getRenewalPercentThreshold());
 }
 }
 logger.info("Current renewal threshold is : {}", numberOfRenewsPerMinThreshold);
 } catch (Throwable e) {
 logger.error("Cannot update renewal threshold", e);
 }
}

  • 配置 eureka.renewalThresholdUpdateIntervalMs 参数,定时重新计算。默认,15 分钟。
  • 代码块 !this.isSelfPreservationModeEnabled() :当 未开启 自我保护机制时,每次都进行重新计算。事实上,这两个参数不仅仅自我保护机制会使用到,配合 Netflix Servo 实现监控信息采集 numberOfRenewsPerMinThresholdexpectedNumberOfRenewsPerMin
  • 代码块 (count * 2) > (serverConfig.getRenewalPercentThreshold() * numberOfRenewsPerMinThreshold) :当 开启 自我保护机制时,应用实例每分钟最大心跳数( count * 2 ) 小于期望 最小 每分钟 续租 次数( serverConfig.getRenewalPercentThreshold() * numberOfRenewsPerMinThreshold ),不重新计算。 如果重新计算,自动保护机制会每次定时执行后失效

3.3.3 应用实例注册

应用实例注册时,增加 numberOfRenewsPerMinThresholdexpectedNumberOfRenewsPerMin 。实现代码如下:

//
public void register(InstanceInfo registrant, int leaseDuration, boolean isReplication){
 
 // ... 省略无关代码
 
 // The lease does not exist and hence it is a new registration
 // 【自我保护机制】增加 `numberOfRenewsPerMinThreshold` 、`expectedNumberOfRenewsPerMin`
 synchronized (lock) {
 if (this.expectedNumberOfRenewsPerMin > 0) {
 // Since the client wants to cancel it, reduce the threshold
 // (1
 // for 30 seconds, 2 for a minute)
 this.expectedNumberOfRenewsPerMin = this.expectedNumberOfRenewsPerMin + 2;
 this.numberOfRenewsPerMinThreshold =
 (int) (this.expectedNumberOfRenewsPerMin * serverConfig.getRenewalPercentThreshold());
 }
 }

 // ... 省略无关代码
}

3.3.4 应用实例下线

应用实例下线时,减少 numberOfRenewsPerMinThresholdexpectedNumberOfRenewsPerMin 。实现代码如下:

// PeerAwareInstanceRegistryImpl.java
@Override
public boolean cancel(final String appName, final String id,
final boolean isReplication){
 // ... 省略无关代码
 
 synchronized (lock) {
 if (this.expectedNumberOfRenewsPerMin > 0) {
 // Since the client wants to cancel it, reduce the threshold (1 for 30 seconds, 2 for a minute)
 this.expectedNumberOfRenewsPerMin = this.expectedNumberOfRenewsPerMin - 2;
 this.numberOfRenewsPerMinThreshold = (int) (this.expectedNumberOfRenewsPerMin * serverConfig.getRenewalPercentThreshold());
 }
 }
 
 // ... 省略无关代码
}

666. 彩蛋

:smiling_imp: 终于完整理解 Eureka-Server 自我保护机制,满足。噶


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推荐另一篇 Eureka-Server 自我保护机制源码分析文章: 《理解eureka的自我保护机制》 。

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原文 

http://www.iocoder.cn/Eureka/instance-registry-self-preservation/

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