spring-cloud 中 zuul 的兩種隔離機制實驗

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來源：大名Dean鼎，

www.deanwangpro.com/2018/04/04/spring-cloud-zuul-threads/

ZuulException REJECTED_SEMAPHORE_EXECUTION 是一個最近在性能測試中經常遇到的異常。查詢資料發現是因為zuul默認每個路由直接用信號量做隔離，並且默認值是100，也就是當一個路由請求的信號量高於100那麼就拒絕服務了，返回500。

信號量隔離

既然默認值太小，那麼就在gateway的配置提高各個路由的信號量再實驗。

routes:

    linkflow:

      path: /api1/**

      serviceId: lf

      stripPrefix: false

      semaphore:

        maxSemaphores: 2000

    oauth:

      path: /api2/**

      serviceId: lf

      stripPrefix: false

      semaphore:

        maxSemaphores: 1000

兩個路由的信號量分開提高到2000和1000。我們再用gatling測試一下。

setUp(scn.inject(rampUsers(200) over (3 seconds)).protocols(httpConf))

這是我們的模型，3s內啟動200個用戶，順序訪問5個API。所以會有1000個request。機器配置只有2核16G，並且是docker化的資料庫。所以整體性能不高。

看結果仍然有57個KO，但是比之前1000個Request有900個KO的比例好很多了。

線程隔離

Edgware版本的spring cloud提供了另一種基於線程池的隔離機制。實現起來也非常簡單，

zuul:

  ribbon-isolation-strategy: THREAD

  thread-pool:

    use-separate-thread-pools: true

    thread-pool-key-prefix: zuulgw

hystrix:

  threadpool:

    default:

      coreSize: 50

      maximumSize: 10000

      allowMaximumSizeToDivergeFromCoreSize: true

      maxQueueSize: -1

      execution:

        isolation:

          thread:

            timeoutInMilliseconds: 60000

use-separate-thread-pools的意思是每個路由都有自己的線程池，而不是共享一個。

thread-pool-key-prefix會指定一個線程池前綴方便調試。

hystrix的部分主要設置線程池的大小，這裡設置了10000，其實並不是越大越好。線程池越大削峰填谷的效果越顯著，也就是時間換空間。系統的整體負載會上升，導致響應時間越來越長，那麼當響應時間超過某個限度，其實系統也算是不可用了。後面可以看到數據。

這次沒有500的情況了，1000個Request都正常返回了。

比較

從幾張圖對比下兩種隔離的效果，上圖是信號量隔離，下圖是線程隔離。

響應時間分布

直觀上能發現使用線程隔離的分布更好看一些，600ms內的響應會更多一些。

QPS

兩張圖展示的是同一時刻的Request和Response的數量。

先看信號量隔離的場景，Response per second是逐步提升的，但是達到一個量級後，gateway開始拒絕服務。猜測是超過了信號量的限制或是超時？

線程隔離的這張就比較有意思了，可以看到Request per second上升的速度要比上面的快，說明系統是試圖接收更多的請求然後分發給線程池。再看在某個時間點Response per second反而開始下降，因為線程不斷的創建消耗了大量的系統資源，響應變慢。之後因為請求少了，負載降低，Response又開始抬升。所以線程池也並非越大越好，需要不斷調試尋找一個平衡點。

小結

線程池提供了比信號量更好的隔離機制，並且從實際測試發現高吞吐場景下可以完成更多的請求。但是信號量隔離的開銷更小，對於本身就是10ms以內的系統，顯然信號量更合適。

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