面试题：微服务架构中微服务熔断与降级的动态调整机制 - 策略理解

Question

在微服务架构下，简单阐述熔断和降级机制的主要区别，并说明在动态调整机制中，它们分别基于哪些常见指标来触发调整？

Answer 1

熔断和降级机制的主要区别

1. 概念本质
   • 熔断：类似于电路中的保险丝，当某个微服务调用出现故障（如调用超时、异常比例过高）时，熔断器会在一段时间内“熔断”，阻止对该微服务的进一步调用，避免故障扩散，是一种对故障的“自我保护”机制。
   • 降级：当系统整体资源紧张（如高并发导致服务器负载过高）或者部分服务出现问题时，主动将一些非核心业务功能或服务暂时屏蔽或返回默认值，以保证核心业务的正常运行，是一种“丢卒保车”的策略。
2. 触发原因
   • 熔断：主要基于特定微服务自身的调用健康状况触发，例如某个微服务调用的失败率、超时率达到一定阈值。
   • 降级：更多基于系统整体的资源状况、业务优先级等触发，如系统CPU使用率过高、内存不足等，或者为了保证核心业务，主动对非核心业务进行降级。
3. 应用场景
   • 熔断：常用于解决单个微服务故障导致的级联错误问题，确保故障隔离。例如，订单服务调用库存服务频繁失败，此时熔断库存服务调用，避免订单服务因等待库存服务响应而占用大量资源。
   • 降级：适用于应对系统整体压力，保障核心功能。比如在电商大促期间，为保证下单、支付等核心功能，将一些非核心的如商品评价展示等功能进行降级。

动态调整机制中触发调整的常见指标

1. 熔断触发指标
   • 失败率：统计一定时间内微服务调用失败（如抛出异常、返回错误状态码）的次数与总调用次数的比例。当失败率超过设定阈值（如80%），熔断器可能熔断。
   • 超时率：统计一定时间内微服务调用超时的次数与总调用次数的比例。若超时率达到设定值（如50%），可能触发熔断。
   • 异常比例：和失败率类似，专门统计异常情况（如业务异常、系统异常）在总调用中的占比，当此比例过高时触发熔断。
2. 降级触发指标
   • 系统资源指标：
     • CPU使用率：当系统CPU使用率长时间维持在高位（如超过80%），可能对一些非核心服务进行降级。
     • 内存使用率：若内存使用率达到一定阈值（如90%），表明内存资源紧张，可考虑对部分服务降级。
     • 磁盘I/O使用率：当磁盘I/O繁忙程度过高，如读写等待时间过长，可作为降级触发条件之一。
   • 业务相关指标：
     • 请求流量：当某个服务的请求流量突然暴增，超过系统承载能力，可对非核心服务降级。例如，商品详情页服务流量在促销活动时剧增，可对评论展示等相关服务降级。
     • 业务优先级：根据业务重要程度，在资源紧张时，主动对低优先级业务进行降级。如电商系统中，支付业务优先级高于商品浏览统计业务，在资源不足时先降级商品浏览统计业务。