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zsg1994
V2EX  ›  程序员

分布式异常重试服务平台 X-RETRY

  •  
  •   zsg1994 · 2022-07-08 16:48:38 +08:00 · 1462 次点击
    这是一个创建于 871 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    开源地址 : https://github.com/byteblogs168/x-retry

    简介

    X-RETRY 基于服务治理的思想我们开发了重试治理的功能,支持动态配置,接入方式基本无需入侵业务代码,并使用多种策略结合的方式在链路层面控制重试放大效应,兼顾易用性、灵活性、安全性的分布式异常重试服务平台

    社区

    https://www.byteblogs.com/chat

    官方 QQ 群

    使用过程中有任何问题,或者对项目有什么想法或者建议,可以加入社群,跟群友一起交流讨论

    qq.png

    特性

    1. 管控重试流量,预防重试风暴,及早发现和预警,并且提供流程管理手段
    2. 保证易用性: 业务接入成本小。避免依赖研发人员的技术水平,保障重试的稳定性
    3. 灵活性: 能够动态调整配置,启动 /停止任务,以及终止运行中的重试数据
    4. 操作简单:一分钟上手,支持 WEB 页面对重试数据 CRUD 操作。
    5. 数据大盘: 实时管控系统重试数据。
    6. 多样化退避策略: Cron 、固定间隔、等级触发、随机时间触发
    7. 容器化部署: 服务端支持 docker 容器部署
    8. 高性能调度平台: 支持服务端节点动态扩容和缩容
    9. 多样化重试类型: 支持 ONLY_LOCAL 、ONLY_REMOTE 、LOCAL_REMOTE 多种重试类型
    10. 重试数据管理: 可以做到重试数据不丢失、重试数据一键回放
    11. 支持多样化的告警方式: 邮箱、企业微信、钉钉

    快速入门

    添加依赖

    <dependency>
        <groupId>com.x.retry</groupId>
        <artifactId>x-retry-client-starter</artifactId>
        <version>0.0.4.0</version>
    </dependency>
    

    配置

    添加注解开启 X-RETRY 功能

    @SpringBootApplication
    @EnableXRetry(group = "example_group")
    public class ExampleApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(ExampleApplication.class, args);
        }
    
    }
    

    为需要重试的方法添加重试注解

    @Retryable(scene = "errorMethodForLocalAndRemote", localTimes = 3, retryStrategy = RetryType.LOCAL_REMOTE)
        public String errorMethodForLocalAndRemote(String name) {
    
            double i = 1 / 0;
    
            return "这是一个简单的异常方法";
        }
    

    Retryable 详解

    属性 类型 必须指定 默认值 描述
    scene String 场景
    include Throwable 包含的异常
    exclude Throwable 排除的异常
    retryStrategy RetryType LOCAL_REMOTE 重试策略
    retryMethod RetryMethod RetryAnnotationMethod 重试处理入口
    bizId BizIdGenerate SimpleBizIdGenerate 自定义业务 id ,默认为 hash(param),传入成员列表,全部拼接取 hash
    bizNo String bizNo spel 表达式
    localTimes int 3 本地重试次数 次数必须大于等于 1
    localInterval int 2 本地重试间隔时间(s)

    配置部署服务端调度平台

    初始化数据库

    数据库脚本位置

    doc/sql/x_retry.sql
    

    系统配置

    spring:
      datasource:
        name: x_retry
        url:  jdbc:mysql://localhost:3306/x_retry?useSSL=false&characterEncoding=utf8&useUnicode=true
        username: root
        password: root
        type: com.zaxxer.hikari.HikariDataSource
        driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
        hikari:
          connection-timeout: 30000
          minimum-idle: 5
          maximum-pool-size: 20
          auto-commit: true
          idle-timeout: 30000
          pool-name: x_retry
          max-lifetime: 1800000
          connection-test-query: SELECT 1
      resources:
        static-locations: classpath:admin/
    mybatis-plus:
      mapper-locations: classpath:/mapper/*.xml
      typeAliasesPackage: com.x.retry.server.persistence.mybatis.po
      global-config:
        db-config:
          field-strategy: NOT_EMPTY
          capital-mode: false
          logic-delete-value: 1
          logic-not-delete-value: 0
      configuration:
        map-underscore-to-camel-case: true
        cache-enabled: true
    x-retry:
      lastDays: 30 # 拉取重试数据的天数
      retryPullPageSize: 100 # 拉取重试数据的每批次的大小
      nettyPort: 1788  # 服务端 netty 端口
      totalPartition: 32  # 重试和死信表的分区总数
    

    ##项目部署

    下载源码部署

    • 下载源码

       https://github.com/byteblogs168/x-retry.git
      
    • maven 打包镜像

    maven clean install
    
    • 修改配置
    /x-retry-server/src/main/resources/application.yml
    
    • 启动
    java -jar x-retry-server.jar
    

    docker 部署

    /**
    * 如需自定义 mysql 等配置,可通过 "-e PARAMS" 指定,参数格式 PARAMS="--key1=value1  --key2=value2" ;
    * 配置项参考文件:/x-retry-server/src/main/resources/application.yml
    * 如需自定义 JVM 内存参数 等配置,可通过 "-e JAVA_OPTS" 指定,参数格式 JAVA_OPTS="-Xmx512m" ;
    */
    docker run \
      -e PARAMS="--spring.datasource.username=root --spring.datasource.password=123456  --spring.datasource.url=jdbc:mysql://ip:3306/x_retry?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&autoReconnect=true&serverTimezone=Asia/Shanghai " \
      -p 8080:8080 \
      -p 1788:1788 \
      --name x-retry-server-1  \
      -d registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/byteblogs/x-retry:{最新版本}
    

    如果你已经正确按照系统了,那么你可以输入

    http://localhost:8080
    

    会出现登陆页面:

    login.png

    输入用户名: admin, 密码: 123456

    仪表板

    仪表盘直观展示系统的任务量、调度量、在线节点展示等

    总任务量

    统计当前系统总的任务量

    完成

    已经调度成功的异常数据

    运行中

    处于调度中的异常数据

    最大次数

    调度次数超过配置的最大执行次数的异常数据

    总调度量

    展示系统触发调度的总数量

    失败

    包括调度客户端执行失败、调度超时等异常执行的数据

    成功

    调用客户端执行重试成功的数据

    总在线机器

    实时展示当前活跃的客户端与服务端

    dashboard.png

    组配置

    通过新建按钮配置点开配置组、场景、通知界面

    group_list.png

    组配置

    每个系统对应一个组,服务端通过一致性 hash 环来分配当前已启用的 Group 在集群中哪节点上消费

    • 组名称: 名称是数字、字母、下划线组合,最长 64 个字符长度
    • 状态: 开启 /关闭, 通过状态开启或关闭组状态
    • 路由策略: 随机算法、一致性 hash 算法、最近最久未使用算法
    • 描述: 对组进行描述
    • 指定分区: 不指定则系统随机分区,指定则使用指定的分区

    goup_config.png

    场景配置

    场景负责管理收集重试现场的数据,比如 方法名、参数、类等信息; 对照代码 中可以理解为需要重试的方法; 每个业务服务对应 N 个场景值,即系统配置的最小单位。

    • 场景名称: 名称是数字、字母、下划线组合,最长 64 个字符长度
    • 场景状态: 开启 /关闭, 通过状态开启或关闭场合状态
    • 退避策略: 延迟等级、固定时间、CRON 表达式、随机等待
    • 最大重试次数: 重试上限值
    • 描述: 对场景进行描述
    • 操作: 新增-添加场景配置、删除-未提交则删除临时场景配置,已提交则删除数据库中的场景配置

    scene_config.png

    通知配置

    及时告知系统管理人员,系统运行状态,如出现大量重试的数据、或者大量重试失败的数据

    • 通知类型: 钉钉通知、邮箱通知、企业微信通知

    • 通知场景:

      • 重试数量超过阈值: 作用于服务端,重试中的数量到达阈值发送通知
      • 重试失败数量超过阈值: 作用于服务端,达到最大重试次数的数量到达阈值发送通知
      • 客户端上报失败: 作用于客户端,上报数据失败 发送 通知
      • 客户端组件异常: 作用于客户端,重试组件内部异常,发送通知
    • 通知阈值: 到达阈值发送通知

    • 通知地址: 发送通知的地址

    • 描述: 对通知进行描述

    • 操作: 新增-添加场景配置、删除-未提交则删除临时通知配置,已提交则删除数据库中的通知配置

    notify_config.png

    重试列表

    查询当前处理重试中的数据,存在三种状态

    • 重试中: 会一直存在重试列表中
    • 最大重试次数: 重试失败次数到达最大重试次数之后,由清除线程负责迁移至死信队列列表中
    • 重试完成: 重试成功之后,由清除线程负责删除重试完成的数据

    支持的搜索条件:

    • 组名称: 下拉选择相应的组进行精确搜索
    • 场景名称: 下拉选择相应的场景进行精确搜索
    • 业务编号: 根据业务编号精确搜索
    • 业务 id: 根据业务 id 精确搜索

    retry_task_list.png

    重试日志列表

    支持的搜索条件:

    • 组名称: 下拉选择相应的组进行精确搜索
    • 场景名称: 下拉选择相应的场景进行精确搜索
    • 业务编号: 根据业务编号精确搜索
    • 业务 id: 根据业务 id 精确搜索

    retry_log_list.png

    死信队列列表

    支持的搜索条件:

    • 组名称: 下拉选择相应的组进行精确搜索
    • 场景名称: 下拉选择相应的场景进行精确搜索
    • 业务编号: 根据业务编号精确搜索
    • 业务 id: 根据业务 id 精确搜索

    回滚

    死信队列数据迁移至重试任务重,并删除死信队列数据

    retry_task_dead_letter.png

    用户列表

    搜索系统用户信息 支持的搜索条件:

    • 用户名: 模糊搜索用户名

    user_list.png

    新增用户

    为系统新增用户

    • 用户名: 用户名是数字、字母、下划线组合,最长 64 个字符长度

    • 密码: 密码是数字、字母、下划线组合,最长 64 个字符长度

    • 角色:

      • 普通用户: 负责分配的组权限
      • 管理员: 管理所有的 组谦虚
    • 权限: 需要管理的组 

    user_add.png

    系统剖析

    客户端与服务端数据交互图

    client_server_data_flow.jpg

    客户端核心能力

    • 负责发现异常,标记事故现场

    • 根据不同阶段进行本地重试和远程重试

    • 失败上报和执行服务端下发的重试指令

    • 避免服务间调用产生重试放大风险

    • 重试流量管控

      • 单机多注解循环引用问题
      • 标记重试流量
      • 调用链超时控制(Deadline Request)
      • 特殊的 status code 限制链路重试

    服务端核心能力

    • 收集上报信息,统一预警
    • 通过组协调器为不同的 POD 分配需要调度的 Group 信息
    • 管理死信队列和重试数据状态以及触发时间
    • 支持配置中心可视化

    系统架构图

    系统架构图-v1.0.jpg

    客户端剖析

    重试流量管控

    单机重试管控

    单机多注解嵌套方法,通过标记重试现场入口,发生异常重试只重试现场入口,防止每个方法都重试, 从而避免了重试风暴

    链路重试管控

    • 特殊的 status code 限制链路重试: 让被调用方有反抗的权利(统一约定一个特殊的 status code 它表示:调用失败,但别重试)
    • 调用链超时控制(Deadline Request): 当剩余时间不够时不再发起重试请求
    • 特殊的 retry flag 保障重试请求不重试: 通请求头传递 retry flag 保障即使发生异常也不重试

    重试流速管控

    通过路由策略和限流措施对每个组的集群进行流量控制

    支持多种退避策略

    • 线性退避: 每次等待固定时间后重试
    • 随机退避: 在一定范围内随机等待一个时间后重试
    • 延迟等级退避: 依据延迟等级, 等待每个延迟等级设置的时间, 延迟等级枚举 DelayLevelEnum
    • Cron 表达式退避: 使用 Cron 表达式计算重试触发时间

    客户端功能模块图

    客户端功能模块-v1.0.jpg

    • 启动模块

      • 滑动窗口模块: 监听需要上报的数据
      • Netty 启动器: 启动客户端 Netty 组件,建立与服务端心跳机制
      • 远程配置获取器: 获取最新版本的配置信息
      • 注解扫描模块: 负责扫描添加到方法上的 @Retryable 注解,获取参数信息、类信息、方法路径等;解析注解元数据信息,构建执行器
    • 重试阶段

      • 重试模式

        • 本地重试: 当发生异常时候, 若注解上的配置RetryType.ONLY_LOCAL或者RetryType.LOCAL_REMOTE, 则会触发本地内存重试
        • 远程重试: 本地重试没有成功,若注解上的配置RetryType.ONLY_REMOTE或者RetryType.LOCAL_REMOTE, 则会触发上报服务端重试
      • 执行器

        • 重试组件: 对 guava retry 的深度封装

        • 重试执行器

          • 类反射执行器: 即重试执行原方法
          • 自定义方法执行器: 用户通过实现RetryMethod接口, 即可实现自定义重试, 发生重试时直接重试自定义方法执行器
    • 重试流量管控

      • 单机多注解循环引用问题

        标记重试入口,触发重试时只从标记的重试入口进入

    单机多注解循环引用问题.jpg - 标记重试流量

        > 对于重试的请求,我们在请求头中下发一个特殊的标识(xRetry:boolean), 在 Service A ->Service B ->Service C 的调用链路中,当 Service B 收到 Service A 的请求时会先读取这个 xRetry 判断这个请求是不是重试请求, 如果是,那它调用 Service C 即使失败也不会重试;否则将触发重试 。 同时 Service B 也会把这个 xRetry 下传,它发出的请求也会有这个标志,它的下游也不会再对这个请求重试
    

    重试流量标识.jpg

    • 调用链超时控制(Deadline Request)

    DDL 是“ Deadline Request 调用链超时”的简称,我们知道 TCP/IP 协议中的 TTL 用于判断数据包在网络中的时间是否太长而应被丢弃,DDL 与之类似, 它是一种全链路式的调用超时,可以用来判断当前的 RPC 请求是否还需要继续下去。如下图,在 RPC 请求调用链中会带上超时时间, 并且每经过一层就减去该层处理的时间,如果剩下的时间已经小于等于 0 ,则可以不需要再请求下游,直接返回失败即可。 DDL.jpg

    -   特殊的 status code 限制链路重试
    

    如果每层都配置重试可能导致调用量指数级扩大,这样对底层服务来说压力是非常之大的, 通过对流量的标记 ,用户可以判断是否是重试的流量来判断是否继续处理,我们使用 Google SRE 中提出的内部使用特殊错误码的方式来实现:

    ```
    1 统一约定一个特殊的 status code ,它表示:调用失败,但别重试。
    2 任何一级重试失败后,生成该 status code 并返回给上层。
    3 上层收到该 status code 后停止对这个下游的重试,并将错误码再传给自己的上层。
    ```
    

    这种方式理想情况下只有最下一层发生重试,它的上游收到错误码后都不会重试,但是这种策略依赖于业务方传递错误码, 对业务代码有一定入侵,而且通常业务方的代码差异很大, 调用 RPC 的方式和场景也各不相同,需要业务方配合进行大量改造, 很可能因为漏改等原因导致没有把从下游拿到的错误码传递给上游。

    重试特殊的 statuscode.jpg

    服务端剖析

    分布式调度模块

    • master thread

      1. 扫描所有启用的组,通过客户端协调算法,分配当前节点需要重试的组
      2. 生成 Actor,并扫描当前分配组下面所有待重试的数据
    • 重试分发组件

      • ScanGroupActor

        1. 通过配置的时间范围扫描待重试数据
        2. 通过条件过滤器,过滤出满足条件的重试数据
      • ExecUnitActor

        1. 通过远程调用下发重试指令,
        2. 标记重试流量
      • 结果处理

        1. FailureActor: 处理重试失败数据,累加重试次数
        2. FinishActor: 处理重试成功数据并更新状态为重试成功
    • 算法

      • 客户端轮询算法

        1. 一致性 Hash 算法
        2. LRU 算法
        3. 随机算法
      • 服务端 Rebalance 算法

        1. 一致性 hash 算法
    7 条回复    2022-07-09 16:51:43 +08:00
    XRR
        1
    XRR  
       2022-07-08 17:42:52 +08:00
    mark 一下 这周看看
    wolfie
        2
    wolfie  
       2022-07-08 17:54:01 +08:00
    写过基于 http 的 日志 + 重试。(生产环境正常运行)

    想过加反射支持,考虑 代码迭代(方法改变)、ThreadLocal 等上下文问题就放弃了。
    zsg1994
        3
    zsg1994  
    OP
       2022-07-08 17:56:13 +08:00
    @XRR 欢迎入群讨论 678571433
    zsg1994
        4
    zsg1994  
    OP
       2022-07-08 17:56:28 +08:00
    @wolfie 欢迎入群讨论 678571433
    zsg1994
        5
    zsg1994  
    OP
       2022-07-08 17:56:57 +08:00
    @wolfie 我这个也是反射做的 也有 ThreadLocal
    leipengcheng
        6
    leipengcheng  
       2022-07-09 09:24:38 +08:00
    zsg1994
        7
    zsg1994  
    OP
       2022-07-09 16:51:43 +08:00
    @leipengcheng 说明大家对重试都是有需求的
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