面试题：微服务架构下复杂业务场景中RPC服务的故障隔离与自愈机制要点

Question

在复杂的微服务架构业务场景中，当某个RPC服务出现故障时，为了防止故障扩散并保证整个系统的稳定性，需要有效的故障隔离与自愈机制。假设你正在负责这样一个系统，描述你会如何设计RPC服务的故障隔离策略，包括如何快速检测故障、将故障服务与正常服务隔离。同时，阐述自愈机制的实现思路，如何在故障排除后使服务自动恢复正常运行，且对整体业务的影响最小化。

Answer 1

故障隔离策略

1. 快速检测故障
   • 心跳检测：RPC客户端与服务端之间定期发送心跳包。服务端若在一定时间内未收到客户端心跳，标记该客户端可能故障；客户端同理，若未收到服务端心跳，标记服务端故障。
   • 超时机制：为每个RPC调用设置合理的超时时间。若调用超过该时间未返回结果，判定此次调用故障。
   • 异常监控：捕获RPC调用过程中抛出的各类异常，如网络异常、序列化异常等，一旦捕获异常，记录并视为可能的故障。
2. 将故障服务与正常服务隔离
   • 熔断机制：引入熔断器模式。当RPC调用失败率达到一定阈值（如80%），熔断器开启，后续请求不再实际调用故障服务，而是直接返回预设的错误响应，避免大量无效请求浪费资源。
   • 负载均衡调整：与负载均衡器协作，当检测到某个服务实例故障时，负载均衡器不再将请求转发到该故障实例，将流量导向其他正常实例。
   • 服务降级：对于一些非核心的RPC服务，当故障发生时，直接关闭这些服务，优先保障核心业务服务的资源供给，确保整体系统关键功能可用。

自愈机制实现思路

1. 故障排除监测
   • 重试机制：在故障发生后，客户端按照一定的策略（如固定时间间隔、指数退避等）对故障的RPC调用进行重试。若重试成功，认为故障暂时排除。
   • 人工介入监测：运维人员通过监控系统发现故障后，手动排查并解决问题。同时，系统记录故障相关信息，以便分析总结。
2. 服务自动恢复正常运行
   • 熔断器半开状态：当熔断器开启一段时间后（如1分钟），进入半开状态，允许少量请求试探性调用故障服务。若一定比例（如60%）的试探调用成功，熔断器关闭，服务恢复正常调用；若失败率仍高，则继续保持熔断状态。
   • 动态调整负载均衡：当故障服务恢复后，负载均衡器逐步增加分配到该服务的流量，从低流量开始（如5%），观察一段时间（如30秒），若运行稳定，再逐步增加流量，直到恢复到正常水平，确保对整体业务影响最小化。