摘要：在微服務(wù)架構(gòu)下，一個服務(wù)可能依賴多個下游服務(wù)，為了保證自身服務(wù)的可用性，當(dāng)下游服務(wù)出現(xiàn)故障時，特別是強(qiáng)依賴的下游服務(wù)出現(xiàn)故障時，如何做才能最大程度的保證自己不受影或者說把影響降到最低？
關(guān)鍵詞：微服務(wù) 降級 高可用
一、依賴服務(wù)的分級
一個服務(wù)依賴的可能有很多個，但并不是每一個依賴都需要同等對待，我們可以將依賴服務(wù)對本身邏輯的影響范圍大致分為弱依賴和強(qiáng)依賴。
- 弱依賴：不影響核心邏輯的依賴服務(wù)，例如：直播APP列表中主播的角標(biāo)信息，即時沒有數(shù)據(jù)也不影響進(jìn)房。
- 強(qiáng)依賴：影響核心邏輯的依賴服務(wù)，例如：直播APP列表中主播的房間號，沒了就進(jìn)不了房。
注意，同一個服務(wù)在不同的場景下分級可能會不一樣，并且隨著業(yè)務(wù)的變化，強(qiáng)依賴和弱依賴間可能發(fā)生轉(zhuǎn)變。
二、降級的時機(jī)
根據(jù)降級的觸發(fā)條件可分為主動降級和被動降級；
- 主動降級：一般在大型活動時產(chǎn)生流量尖峰，系統(tǒng)無法支撐，提前對非核心的業(yè)務(wù)進(jìn)行了降級處理；
- 被動降級：一般是在發(fā)生故障時自動觸發(fā)預(yù)設(shè)的降級策略。
舉個例子，某個流量明星的演唱會獨(dú)家直播，可能帶來平時流量的10+倍以上，預(yù)估已經(jīng)達(dá)到了某些瓶頸，為了保證核心業(yè)務(wù)的可用性，就需要提前做好預(yù)案犧牲一些邊緣業(yè)務(wù)。
三、降級的策略
降級策略大致可以分為以下幾類，不同的策略適用的場景和依賴級別會有所不同，下面針對每一種降級策略進(jìn)行了分析，多種策略可以根據(jù)情況結(jié)合使用。
1、讀舊
每次服務(wù)調(diào)用成功時，記錄服務(wù)的結(jié)果，下一次失敗時讀取緩存的舊數(shù)據(jù)；可以根據(jù)時延要求選擇本地緩存、分布式緩存、數(shù)據(jù)庫或本地文件。
適用場景：
弱依賴&強(qiáng)依賴，只讀業(yè)務(wù)，能夠接受一定的延遲，有足夠的存儲資源。
需要注意：
- 分布式緩存或數(shù)據(jù)庫只是把服務(wù)故障轉(zhuǎn)移到另一個依賴，依賴故障多是網(wǎng)絡(luò)故障時謹(jǐn)慎選擇。
- 冷數(shù)據(jù)無法降級；
- 降級后的數(shù)據(jù)存在一致性問題；根據(jù)業(yè)務(wù)情況設(shè)置合理的有效期；
- 數(shù)據(jù)量大時消耗過多的存儲（特別是緩存）且命中率低，可以設(shè)置合理的緩存大小，使用LRU方式替換舊緩存。
舉例：
查詢用戶的守護(hù)主播服務(wù)故障時可以使用舊數(shù)據(jù)，因?yàn)橛惺刈o(hù)的用戶占比?。ㄕ加镁彺嫘。?，且活躍度高（冷數(shù)據(jù)少）。
2、PlanB
提前準(zhǔn)備好候選方案，核心業(yè)務(wù)甚至可以有PlanC、PlanD等，按業(yè)務(wù)損害從小到大排序。
適用場景：
弱依賴&強(qiáng)依賴，只讀業(yè)務(wù)，有備用數(shù)據(jù)。
需要注意：
根據(jù)業(yè)務(wù)評估影響范圍以及合理的備選方案。
舉例：
直播推薦頁的信息流依賴個性化推薦服務(wù)失敗時，降級使用熱門推薦；熱門推薦接口也故障時，使用備用接口，備用接口的邏輯盡可能簡化降低故障概率并采用較長的CDN緩存；備用接口依然失敗時繼續(xù)降級為使用客戶端緩存。
3、默認(rèn)值
直接返回配置中的默認(rèn)值或者空數(shù)據(jù)。
適用場景：
弱依賴，只讀業(yè)務(wù)。
需要注意：
默認(rèn)值盡量有多種選擇，避免千篇一律。
舉例：
主播標(biāo)語服務(wù)，在配置中心配置一批中性的默認(rèn)標(biāo)語，標(biāo)語服務(wù)失敗時直接隨機(jī)取一條返回給用戶，故障率不高的情況下用戶基本上感知不到異常。
4、放棄部分請求
選擇性丟棄部分請求，也是一種限流措施。
適用場景：
弱依賴&強(qiáng)依賴，部分特殊場景。
需要注意：
需要盡量保障丟棄后的請求不會使用戶流程受阻，或?qū)е掠脩趔w驗(yàn)受損嚴(yán)重。
舉例：
在大型活動直播間的彈幕，當(dāng)大量彈幕刷屏?xí)r，使用一定采樣比率丟棄部分彈幕，用戶并不會太在意自己的彈幕是否飄過，是在太多了。
5、降低質(zhì)量
使用低資源消耗的服務(wù)替代高資源消耗的服務(wù)。
適用場景：
弱依賴&強(qiáng)依賴，部分特殊場景。
舉例：
直播視頻使用低碼率替代高碼率，使用標(biāo)清替代高清，也可以根據(jù)用戶的等級區(qū)別對待，比如VIP用戶推高清，普通用戶推標(biāo)清。
6、提高參與門檻
其實(shí)這算一個限流的措施，比如當(dāng)直播間人數(shù)已經(jīng)接近設(shè)定閥值時，限制只有VIP用戶才能繼續(xù)進(jìn)入。
7、反向過濾
過濾某個集合中的子集時，通過補(bǔ)集過濾，補(bǔ)集讀取失敗時放棄過濾；例如白名單改成黑名單（需要注意數(shù)據(jù)量），黑名單服務(wù)故障時則降級為通過；
適用場景：
弱依賴。
舉例：
查詢有線主播的城市列表，依賴服務(wù)提供無在線主播的城市（而不是有在線的城市），服務(wù)失敗時則可以采用全部城市都顯示的方式，比一個城市或極少城市顯示體驗(yàn)好。
8、補(bǔ)償
采用事后處理，可以是自動或者手動補(bǔ)償。
適用場景：
弱依賴&強(qiáng)依賴，對實(shí)時性有一定容忍度。
舉例：
Appstore充值服務(wù)在海外經(jīng)常導(dǎo)致校驗(yàn)憑證失敗，這時可以記錄日志采用后臺自動補(bǔ)單方式，并告知用戶稍后查詢，正常重試幾次后基本能夠完成到賬。
9、容災(zāi)
依賴服務(wù)需要使用同城雙機(jī)房、異地三機(jī)房、兩地三中心等災(zāi)備方案中的一種，調(diào)用方通過災(zāi)備自動切換方案進(jìn)行重試。
適用場景：
弱依賴&強(qiáng)依賴。
需要注意：
擴(kuò)機(jī)房重試可能產(chǎn)生較高的時延，根據(jù)業(yè)務(wù)情況設(shè)置合理的超時時間。
舉例：
關(guān)注服務(wù)是一個核心的業(yè)務(wù)，部署了異地雙活，當(dāng)單機(jī)房故障時重試另一個機(jī)房通常都能夠成功。
四、總結(jié)
降級是一種保障高可用非常有效的手段，但同時對設(shè)計(jì)者的要求也較高；實(shí)際工作中需要對業(yè)務(wù)非常了解，能夠?qū)γ糠N降級方式給業(yè)務(wù)帶來影響精確的評估。另外對于依賴服務(wù)，要有合理的超時和重試機(jī)制，預(yù)留好降級需要的時間和資源，比如依賴超時太長或重試次數(shù)太多，你的上游已經(jīng)中斷請求了，這時再好的降級也是徒勞的。
