手把手教你改造 Sentinel Dashboard 实现配置持久化

news/2024/10/4 7:25:15

一. 概述

Sentinel客户端默认情况下接收到 Dashboard 推送的规则配置后，可以实时生效。但是有一个致命缺陷，Dashboard和业务服务并没有持久化这些配置，当业务服务重启后，这些规则配置将全部丢失。

Sentinel 提供两种方式修改规则：

  • 通过 API 直接修改 (loadRules)
  • 通过 DataSource 适配不同数据源修改

通过 API 修改比较直观，可以通过以下几个 API 修改不同的规则：

FlowRuleManager.loadRules(List<FlowRule> rules); // 修改流控规则
DegradeRuleManager.loadRules(List<DegradeRule> rules); // 修改降级规则

手动修改规则（硬编码方式）一般仅用于测试和演示，生产上一般通过动态规则源的方式来动态管理规则。

上述 loadRules() 方法只接受内存态的规则对象，但更多时候规则存储在文件、数据库或者配置中心当中。DataSource 接口给我们提供了对接任意配置源的能力。相比直接通过 API 修改规则，实现 DataSource 接口是更加可靠的做法。

我们推荐通过控制台设置规则后将规则推送到统一的规则中心，客户端实现 ReadableDataSource 接口端监听规则中心实时获取变更，流程如下：

DataSource 扩展常见的实现方式有:

  • 拉模式：客户端主动向某个规则管理中心定期轮询拉取规则，这个规则中心可以是 RDBMS、文件，甚至是 VCS 等。这样做的方式是简单，缺点是无法及时获取变更；
  • 推模式：规则中心统一推送，客户端通过注册监听器的方式时刻监听变化，比如使用 Nacos、Zookeeper 等配置中心。这种方式有更好的实时性和一致性保证。

Sentinel 目前支持以下数据源扩展：

  • Pull-based: 动态文件数据源、Consul, Eureka
  • Push-based: ZooKeeper, Redis, Nacos, Apollo, etcd

Sentinel开源版在Push模式下只实现了 路径2，也就是Nacos到业务服务之间的规则同步；路径1 Dashboard配置修改写入Nacos并没有实现，在后文中我们会介绍如何修改 Dashboard 源码完成配置的写入。

二. 从 Nacos 加载规则配置

首先，我们先来看看如何使用Sentinel官方提供的 sentinel-datasource-nacos 从Nacos加载规则配置。

第一步：引入依赖

<dependency><groupId>com.alibaba.csp</groupId><artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId><version>1.8.6</version>
</dependency>

第二步：配置规则自动加载

package cn.bigcoder.demo.sentinel.sentineldemo.demos.config;import com.alibaba.csp.sentinel.datasource.ReadableDataSource;
import com.alibaba.csp.sentinel.datasource.nacos.NacosDataSource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.TypeReference;
import com.alibaba.nacos.api.PropertyKeyConst;
import java.util.List;
import java.util.Properties;
import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.context.event.ContextRefreshedEvent;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class SentinelRuleConfiguration implements ApplicationListener<ContextRefreshedEvent> {private static final String remoteAddress = "10.10.10.12:8848";// nacos groupprivate static final String groupId = "SENTINEL_GROUP";// nacos dataIdprivate static final String dataId = "sentinel-demo";private static final String NACOS_NAMESPACE_ID = "SENTINEL";@Overridepublic void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {Properties properties = new Properties();properties.put(PropertyKeyConst.SERVER_ADDR, remoteAddress);
//        properties.put(PropertyKeyConst.NAMESPACE, NACOS_NAMESPACE_ID);ReadableDataSource<String, List<FlowRule>> flowRuleDataSource = new NacosDataSource<>(properties, groupId,dataId,source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<FlowRule>>() {}));FlowRuleManager.register2Property(flowRuleDataSource.getProperty());}
}

第三步：往Nacos中写入配置

import com.alibaba.nacos.api.NacosFactory;
import com.alibaba.nacos.api.PropertyKeyConst;
import com.alibaba.nacos.api.config.ConfigService;
import java.util.Properties;public class NacosConfigSender {public static void main(String[] args) throws Exception {final String groupId = "SENTINEL_GROUP";final String dataId = "sentinel-demo-flow-rules";// 创建ConfigService实例Properties properties = new Properties();properties.put(PropertyKeyConst.SERVER_ADDR, "10.10.10.12:8848");// 指定namespaceproperties.put(PropertyKeyConst.NAMESPACE, "SENTINEL");final String rule = "[\n"+ "  {\n"+ "    \"resource\": \"GET:/user/getById\",\n"+ "    \"controlBehavior\": 0,\n"+ "    \"count\": 1,\n"+ "    \"grade\": 1,\n"+ "    \"limitApp\": \"default\",\n"+ "    \"strategy\": 0\n"+ "  }\n"+ "]";ConfigService configService = NacosFactory.createConfigService(properties);System.out.println(configService.publishConfig(dataId, groupId, rule));}
}

执行完后，Nacos中就会出现对应的配置：

第四步：启动项目，验证规则配置是否生效

访问 http://127.0.0.1:8719/getParamRules?type=flow 即可看到业务服务内存中加载到的规则配置

并发执行 /user/getById 接口，可以发现接口被成功限流，1s内的10次请求，只有一次成功。

三. Dashboard存在的问题

使用此方案虽然解决了配置规则配置持久化的问题，但是在Dashboard上修改配置仍然是通过业务服务暴露的接口进行的配置同步。业务服务既可以接收 Nacos 配置变更，又可以接收Dashboard的配置变更，控制台的变更的配置并没有同步到Nacos，应用重启后Sentinel控制台修改的配置仍然会全部丢失：

一个理想的情况是Sentinel控制台规则配置读取至 Nacos 而不是内存，在控制台修改/新增的配置写入Nacos，当Nacos配置发生变更时，配置进而自动同步至业务服务：

当然存储媒介可以根据情况选用别的组件：ZooKeeper, Redis, Apollo, etcd

很可惜的是，阿里官方开源的Sentinel控制台并没有实现将规则配置写入其他中间件的能力。它默认只支持将配置实时推送至业务服务，所以我们在生产环境中想要使用 Sentinel Dashboard 需要自行修改其源码，将其配置同步逻辑改为写入我们所需要的中间件中。

四. 修改Sentinel Dashboard源码

4.1 准备工作

首先通过git拉取下载源码，导入idea工程：

https://github.com/alibaba/Sentinel

本文源码修改基于 Sentinel 1.8.8 版本，所有修改的源码可参考：

https://github.com/bigcoder84/Sentinel

4.1.1 流控规则接口

Sentinel Dashboard的流控规则下的所有操作，都会调用Sentinel-Dashboard源码中的FlowControllerV1类，这个类中包含流控规则本地化的CRUD操作:

在com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.controller.v2包下存在一个FlowControllerV2；类，这个类同样提供流控规则的CURD，与V1不同的是，它可以实现指定数据源的规则拉取和发布。

@RestController
@RequestMapping(value = "/v2/flow")
public class FlowControllerV2 {private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(FlowControllerV2.class);@Autowiredprivate InMemoryRuleRepositoryAdapter<FlowRuleEntity> repository;@Autowired@Qualifier("flowRuleNacosProvider")private DynamicRuleProvider<List<FlowRuleEntity>> ruleProvider;@Autowired@Qualifier("flowRuleNacosPublisher")private DynamicRulePublisher<List<FlowRuleEntity>> rulePublisher;//....
}

官方说明：从 Sentinel 1.4.0 开始，我们抽取出了接口用于向远程配置中心推送规则以及拉取规则。

  • DynamicRuleProvider<T>: 拉取规则
  • DynamicRulePublisher<T>: 推送规则

以 Nacos 为例，若希望使用 Nacos 作为动态规则配置中心，用户可以提取出相关的类，然后只需在 FlowControllerV2 中指定对应的 bean 即可开启 Nacos 适配

FlowControllerV2依赖两个非常重要的类

  • DynamicRuleProvider：动态规则的拉取，从指定数据源中获取控制后在Sentinel Dashboard中展示。
  • DynamicRulePublisher：动态规则发布，将在Sentinel Dashboard中修改的规则同步到指定数据源中。

只需要扩展这两个类，然后集成Nacos来实现Sentinel Dashboard规则同步。

4.1.2 需要改造的页面入口

簇点链路:

由于该页面的“流控”配置是对单节点进行配置的，所以理论上该页面的URL是不用改的

流控规则：

上述位置我们都需要改造对应前端代码，使之调用的接口更改为我们新的V2接口上。

4.2 源码改造

4.2.1 在pom.xml文件中去掉test scope注释

这是因为官方提供的Nacos持久化用例都是在test目录下，所以scope需要去除test，需要sentinel-datasource-nacos包的支持。之后将修改好的源码放在源码主目录下，而不是继续在test目录下。

<dependency><groupId>com.alibaba.csp</groupId><artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId><!--<scope>test</scope>-->
</dependency>

4.2.2 创建Nacos配置

我们采用官方的约束，即默认 Nacos 适配的 dataId 和 groupId 约定如下：

  • groupId: SENTINEL_GROUP
  • 流控规则 dataId: {appName}-flow-rules，比如应用名为 appA，则 dataId 为 appA-flow-rules

所以不需要修改NacosConfigUtil.java了，但这是展示是为了步骤的完整性。

package com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.rule.nacos;import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;@ConfigurationProperties(prefix = "sentinel.nacos")
public class NacosPropertiesConfiguration {private String serverAddr;private String groupId = "SENTINEL_GROUP"; // 默认分组private String namespace;// 省略 getter/setter  
}

然后配置sentinel-dashboar/resources/application.properties中配置nacos配置，以为sentinel.nacos为前缀：

# nacos config server
sentinel.nacos.serverAddr=127.0.0.1:8848
sentinel.nacos.namespace=
sentinel.nacos.group-id=SENTINEL-GROUP

4.2.3 改造NacosConfig，创建NacosConfigService

package com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.config;import com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.datasource.entity.rule.FlowRuleEntity;
import com.alibaba.csp.sentinel.datasource.Converter;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.nacos.api.PropertyKeyConst;
import com.alibaba.nacos.api.config.ConfigFactory;
import com.alibaba.nacos.api.config.ConfigService;
import java.util.List;
import java.util.Properties;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;@EnableConfigurationProperties(NacosPropertiesConfiguration.class)
@Configuration
public class NacosConfig {@Beanpublic Converter<List<FlowRuleEntity>, String> flowRuleEntityEncoder() {return JSON::toJSONString;}@Beanpublic Converter<String, List<FlowRuleEntity>> flowRuleEntityDecoder() {return s -> JSON.parseArray(s, FlowRuleEntity.class);}@Beanpublic ConfigService nacosConfigService(NacosPropertiesConfiguration nacosPropertiesConfiguration)throws Exception {Properties properties = new Properties();properties.put(PropertyKeyConst.SERVER_ADDR, nacosPropertiesConfiguration.getServerAddr());properties.put(PropertyKeyConst.NAMESPACE, nacosPropertiesConfiguration.getNamespace());return ConfigFactory.createConfigService(properties);}
}

NacosConfig主要做两件事：

1） 注入Convert转换器，将 FlowRuleEntity 使用序列化为JSON字符串，以及将JSON字符串反序列化为 FlowRuleEntity。

2） 注入Nacos配置服务ConfigService

4.2.4 实现 DynamicRulePublisher 和 DynamicRuleProvider 接口完成配置的持久化和远程加载

在 test 包下，已经有Sentinel官方的实现了，我们只需要将其拷贝至 src 目录下即可：

FlowRuleNacosProvider：用于从Nacos中拉取规则配置。

package com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.rule;import com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.datasource.entity.rule.FlowRuleEntity;
import com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.util.NacosConfigUtil;
import com.alibaba.csp.sentinel.datasource.Converter;
import com.alibaba.csp.sentinel.util.StringUtil;
import com.alibaba.nacos.api.config.ConfigService;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;/*** @author Eric Zhao* @since 1.4.0*/
@Component("flowRuleNacosProvider")
public class FlowRuleNacosProvider implements DynamicRuleProvider<List<FlowRuleEntity>> {@Autowiredprivate ConfigService configService;@Autowiredprivate Converter<String, List<FlowRuleEntity>> converter;@Overridepublic List<FlowRuleEntity> getRules(String appName) throws Exception {String rules = configService.getConfig(appName + NacosConfigUtil.FLOW_DATA_ID_POSTFIX,NacosConfigUtil.GROUP_ID, 3000);if (StringUtil.isEmpty(rules)) {return new ArrayList<>();}return converter.convert(rules);}
}

FlowRuleNacosPublisher：用于将配置保存至Nacos中

package com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.rule;import com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.datasource.entity.rule.FlowRuleEntity;
import com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.util.NacosConfigUtil;
import com.alibaba.csp.sentinel.datasource.Converter;
import com.alibaba.csp.sentinel.util.AssertUtil;
import com.alibaba.nacos.api.config.ConfigService;
import java.util.List;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;/*** @author Eric Zhao* @since 1.4.0*/
@Component("flowRuleNacosPublisher")
public class FlowRuleNacosPublisher implements DynamicRulePublisher<List<FlowRuleEntity>> {@Autowiredprivate ConfigService configService;@Autowiredprivate Converter<List<FlowRuleEntity>, String> converter;@Overridepublic void publish(String app, List<FlowRuleEntity> rules) throws Exception {AssertUtil.notEmpty(app, "app name cannot be empty");if (rules == null) {return;}configService.publishConfig(app + NacosConfigUtil.FLOW_DATA_ID_POSTFIX,NacosConfigUtil.GROUP_ID, converter.convert(rules));}
}

4.2.5 修改FlowControllerV2类将Nacos实现类注入进去

@RestController
@RequestMapping(value = "/v2/flow")
public class FlowControllerV2 {private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(FlowControllerV2.class);@Autowiredprivate InMemoryRuleRepositoryAdapter<FlowRuleEntity> repository;@Autowired@Qualifier("flowRuleNacosProvider")private DynamicRuleProvider<List<FlowRuleEntity>> ruleProvider;@Autowired@Qualifier("flowRuleNacosPublisher")private DynamicRulePublisher<List<FlowRuleEntity>> rulePublisher;// 省略      
}

到这里所有流控规则相关的后端接口都已经改造完毕，我们需要接着改造前端页面，将页面请求的接口全部换成V2新接口。

4.2.6 修改前端“流控规则”路由配置（sidebar.html）

找到 resources/app/scripts/directives/sidebar/sidebar.html 文件，该文件是用来渲染左侧路由的：

我们需要将 “流控规则” 路由跳转的页面由 app/views/flow_v1.html 更换为 app/views/flow_v2.html，因为 flow_v2.html 页面中调用的后端接口全部都是 v2接口。

修改flowV1为flow，去掉V1，这样的话会调用FlowControllerV2接口

<!--<li ui-sref-active="active" ng-if="!entry.isGateway"><a ui-sref="dashboard.flowV1({app: entry.app})"><i class="glyphicon glyphicon-filter"></i>&nbsp;&nbsp;流控规则</a>
</li>-->
<!-- 修改为flow，直接调用FlowControllerV2 -->
<li ui-sref-active="active" ng-if="!entry.isGateway"><a ui-sref="dashboard.flow({app: entry.app})"><i class="glyphicon glyphicon-filter"></i>&nbsp;&nbsp;流控规则</a>
</li>

这样就可以通过js跳转至FlowControllerV2了

      .state('dashboard.flow', {templateUrl: 'app/views/flow_v2.html',url: '/v2/flow/:app',controller: 'FlowControllerV2',resolve: {loadMyFiles: ['$ocLazyLoad', function ($ocLazyLoad) {return $ocLazyLoad.load({name: 'sentinelDashboardApp',files: ['app/scripts/controllers/flow_v2.js',]});}]}})

4.2.7 修改前端“簇点链路”中流控配置的接口

根据 app/scripts/directives/sidebar/sidebar.html 触点链路路由调用js方法可知，最终路由转发到了 app/views/identity.html 页面：

<!-- app/scripts/directives/sidebar/sidebar.html -->
<li ui-sref-active="active" ng-if="!entry.isGateway"><a ui-sref="dashboard.identity({app: entry.app})"><i class="glyphicon glyphicon-list-alt"></i>&nbsp;&nbsp;簇点链路</a>
</li>

// app/scripts/app.js
.state('dashboard.identity', {templateUrl: 'app/views/identity.html',url: '/identity/:app',controller: 'IdentityCtl',resolve: {loadMyFiles: ['$ocLazyLoad', function ($ocLazyLoad) {return $ocLazyLoad.load({name: 'sentinelDashboardApp',files: ['app/scripts/controllers/identity.js',]});}]}
})

在 app/views/identity.html 页面中，我们需要将“流控”弹窗的保存按钮调用的接口换成V2版本，

addNewFlowRule 方法在 app/scripts/controllers/identity.js 文件中：

    $scope.addNewFlowRule = function (resource) {if (!$scope.macInputModel) {return;}var mac = $scope.macInputModel.split(':');flowRuleDialogScope = $scope.$new(true);flowRuleDialogScope.currentRule = {enable: false,strategy: 0,grade: 1,controlBehavior: 0,resource: resource,limitApp: 'default',clusterMode: false,clusterConfig: {thresholdType: 0},app: $scope.app,ip: mac[0],port: mac[1]};flowRuleDialogScope.flowRuleDialog = {title: '新增流控规则',type: 'add',confirmBtnText: '新增',saveAndContinueBtnText: '新增并继续添加',showAdvanceButton: true};// $scope.flowRuleDialog = {//     showAdvanceButton : true// };flowRuleDialogScope.saveRule = saveFlowRule;flowRuleDialogScope.saveRuleAndContinue = saveFlowRuleAndContinue;flowRuleDialogScope.onOpenAdvanceClick = function () {flowRuleDialogScope.flowRuleDialog.showAdvanceButton = false;};flowRuleDialogScope.onCloseAdvanceClick = function () {flowRuleDialogScope.flowRuleDialog.showAdvanceButton = true;};flowRuleDialog = ngDialog.open({template: '/app/views/dialog/flow-rule-dialog.html',width: 680,overlay: true,scope: flowRuleDialogScope});};

在这个方法中，会调用 saveFlowRule 方法保存流控规则：

    function saveFlowRule() {if (!FlowService.checkRuleValid(flowRuleDialogScope.currentRule)) {return;}FlowService.newRule(flowRuleDialogScope.currentRule).success(function (data) {if (data.code === 0) {flowRuleDialog.close();let url = '/dashboard/flow/' + $scope.app;$location.path(url);} else {alert('失败：' + data.msg);}}).error((data, header, config, status) => {alert('未知错误');});}

在这个方法中，会调用 FlowService.newRule 方法发送HTTP请求新建规则，成功后会将页面重定向至 '/dashboard/flow/' + $scope.app，所以我们需要改两个地方：

  1. 将FlowService改成V2版本

  2. 将重定向页面跳转至 '/dashboard/v2/flow/' + $scope.app

4.3.8 重新打包项目

进入 sentinel-dashboard 目录，执行下列命令重新打包：

mvn clean package -Dmaven.test.skip

4.3 测试

可以看到修改后的Dashboard成功将配置写入Nacos中，Nacos配置发生变更，也同时通知了订阅这些配置的客户端，使得业务服务能实时更新流控配置，即使业务服务重启，之前仍能正常从Nacos中拉取配置。

五. 总结

本文详细介绍了如何利用Nacos实现Sentinel Dashboard配置的持久化，解决了业务服务重启后配置丢失的问题。通过以下几个步骤，我们成功实现了配置的动态管理和持久化存储：

  1. 引入Nacos依赖：在项目中添加了sentinel-datasource-nacos依赖，为后续集成打下基础。
  2. 配置自动加载：通过实现ReadableDataSource接口，配置了规则自动从Nacos加载到Sentinel的流程。
  3. Nacos配置写入：通过编写NacosConfigSender类，实现了向Nacos写入配置的功能。
  4. Dashboard源码改造：针对Dashboard存在的问题，通过修改前后端源码，实现了配置的持久化存储和同步更新。

通过这一系列的改造，我们不仅提高了Sentinel Dashboard的可用性和稳定性，还增强了其在生产环境中的实用性。现在，即使在业务服务重启的情况下，配置也不会丢失，确保了服务的连续性和一致性。

本文只是讲解了“流控规则”持久化的源码修改过程，如果其它模块也有持久化的需求，也可以参考此过程进行相应的源码修改。

本文参考至：

dynamic-rule-configuration | Sentinel (sentinelguard.io)

Sentinel Dashboard（基于1.8.1）流控规则持久化到Nacos——涉及部分Sentinel Dashboard源码改造 - JJian - 博客园 (cnblogs.com)

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