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阿里云内部某应用中心服务在发布过程中出现了大量的 5xx 超时异常。初步怀疑是无损下线问题,于是很快便接入了 MSE 提供的无损下线功能。但是接入无损下线功能后继续发布,应用的发布过程依然存在大量的超时报错。根据业务方同学的反馈,大概应用在启动后 5 秒左右,会有大量超时请求。

发布的应用为 C 应用,发布过程中出现大量超时报错。我们通过相关日志与应用的启动情况,整理如下线索:

这时候怀疑是上线期间的问题,同时排查服务端相关日志,发在报错期间,服务端线程被打满:

这是每次发布必现的问题,通过观察线程池满时的 JStack 日志,有助于我们定位问题。

同时我们云上也有有客户遇到过,应用启动后一段时间内 Dubbo 线程池满的问题,后经过排查由于 Redis 连接池中的连接未提前建立,流量进来后大量线程阻塞在 Redis 连接建立上。

JedisPool 通过定时任务去异步保证最小连接数的建立,但这会导致应用启动时,Redis 连接并未建立完成。

在微服务上线过程中,在初始化 Redis 的过程中提前去创建 min-idle 个 redis 连接,确保连接建立完成后再开始发布服务。

同样有类似问题,预建数据库连接等异步建连逻辑,保证在业务流量进来之前,异步连接资源一切就绪。

延迟发布为了一些需要异步加载的前置资源如提前准备缓存资源,异步下载资源等,需要控制服务注册时机,即控制流量进入的时机保证服务所需的前置资源准备完成该服务才可以进行发布,延迟发布有两种方式

JDK7 上,如果调用下面的方法,则会开启并行类加载功能,把锁的级别从 ClassLoader 对象本身,降低为要加载的类名这个级别。换句话说只要多线程加载的不是同一个类的话,loadClass 方法都不会锁住。

我们可以看 Classloader.registerAsParallelCapable 方法的介绍

同步进行日志打印,由于日志打印使用的是业务线程,由于日志打印过程中存在序列化、类加载等逻辑,在高并发的场景下会导致业务线程hang住,导致服务框架线程池满等问题。MSE Agent 支持动态使用异步日志打印能力,将日志打印任务与业务线程分开,提高业务线.小流量预热

应用启动后,大量请求进入,导致应用存在许多问题,所以需要微服务的一些能力来解决服务预热问题:

瞬时请求量过大,导致线程阻塞在类加载、缓存等,从而导致 Dubbo 服务线程池满

小流量预热,MSE 服务治理通过 OneAgent 无侵入提供了以下几种能力:

通过增强客户端负载均衡能力,对于刚上线的需要预热的节点进行流量权重的调整,做到刚上线的应用按照用户所配置的规则进行小流量预热,用户只需指定预热规则即可按照预期对刚上线的节点进行小流量预热

服务预热开启后,待预热的应用将在预热周期内通过小流量实现应用启动过程的预热初始化。下图预热时长为 120 秒,预热曲线 次的预热效果图:

说明 该测试 Demo 是定时伸缩模拟应用启动,因此除了预热过程,还包含应用下线的过程。下图预热时长为 120 秒,预热曲线 次的预热效果图:

如上图所示,相比于 2 次预热过程,5 次预热过程刚启动的这段时间(即17:41:01~17:42:01),QPS 一直保持在一个较低值,以满足需要较长时间进行预热的复杂应用的预热需求。

readinessProbe,用于探测一个 Pod 是否就绪接受流量,探测失败将会在 Service 路由上摘取该节点。

如果不配置 readinessProbe ,默认只检查容器内进程是否启动运行,而对于进程的运行情况很难考量,Mse Agent 通过对外提供 readiness 接口,只有 Spring Bean 初始化完成以及异步资源准备就绪并且开始服务注册时, readiness 才返回 200。将微服务侧的服务暴露与 K8s Service 体系打通,使 K8s 管控能感知到进程内部的服务就绪时机,从而进行正确地服务上线。

通过并行的服务注册与订阅,可以大幅提升应用启动的速度,解决服务启动慢的问题。

如上图所示,通过 Java Agent 将服务框架 refer 的流程从 SpringBean 的初始化流程中剥离出来并且通过异步线程来实现服务的并行订阅与注册。

通过不断地观察业务情况,然后进行不断地问题分析思考与解决的尝试,直到开启了服务小流量预热能力后,彻底解决了业务团队应用在上线期间线程池满导致请求有损的问题。

9 月 15 号发布了服务小流量预热能力后,发布期间相关 Exception 下降至 2。(经业务方确认不是因为发布引起的,可以忽略)

上线了无损上线功能后,业务团队的应用中心持续多个月的发布报错问题总算告一段落,但是无损上线功能远不止于此。还解决许多云上客户上线有损的情况,功能的能力与场景也在不断地解决问题中逐渐完善与丰富。

当服务信息注册到注册中心后,在消费者看来该服务就是可以被调用的。然而,此时可能存在一些数据库、缓存资源等一些异步资源尚未加载完毕的场景,这取决于你的系统有没有对应的组件,它们何时加载完毕,也完全取决于你的业务。

如果在大流量的场景下,服务在注册到注册中心后,马上有大流量进入,存在一系列问题,导致线程阻塞,对业务流量造成损失

比如 Redis 的 JedisPool 连接池创建后并不会立即建立连接,会在流量进来后开始建立连接,如果一开始涌进的是大流量,则导致大量线程阻塞在连接池重的连接的建立上

FastJson 以及 Jetty/tomcat 等低版本中,并未开启类加载器并行类加载能力,导致大量线程阻塞在类加载器加载类上

滚动发布,重启的 pod 还未注册至注册中心,但是 readiness 检查以及通过。导致第一个 pod 还未注册至注册中心,最后一个 pod 以及下线,导致短时间内的客户端 NoProvider 异常

针对如上问题,MSE 服务治理不仅提供了完整的解决方案,还提供了白屏化开箱即用的能力,动态配置实时生效。

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