Spring Cloud(六)服务网关 zuul 快速入门

服务网关是微服务架构中一个不可或缺的部分。通过服务网关统一向外系统提供REST API的过程中,除了具备服务路由、均衡负载功能之外,它还具备了权限控制等功能。Spring Cloud Netflix中的Zuul就担任了这样的一个角色,为微服务架构提供了前门保护的作用,同时将权限控制这些较重的非业务逻辑内容迁移到服务路由层面,使得服务集群主体能够具备更高的可复用性和可测试性。

路由在微服务体系结构的一个组成部分。例如,/可以映射到您的Web应用程序,/api/users映射到用户服务,并将/api/shop映射到商店服务。ZuulNetflix的基于JVM的路由器和服务器端负载均衡器。

Netflix使用Zuul进行以下操作:

  • 认证
  • 洞察
  • 压力测试
  • 金丝雀测试
  • 动态路由
  • 服务迁移
  • 负载脱落
  • 安全
  • 静态响应处理
  • 主动/主动流量管理

Zuul的规则引擎允许基本上写任何JVM语言编写规则和过滤器,内置JavaGroovy

什么是服务网关

服务网关 = 路由转发 + 过滤器

1、路由转发:接收一切外界请求,转发到后端的微服务上去;

2、过滤器:在服务网关中可以完成一系列的横切功能,例如权限校验、限流以及监控等,这些都可以通过过滤器完成(其实路由转发也是通过过滤器实现的)。

为什么需要服务网关

上述所说的横切功能(以权限校验为例)可以写在三个位置:

  • 每个服务自己实现一遍
  • 写到一个公共的服务中,然后其他所有服务都依赖这个服务
  • 写到服务网关的前置过滤器中,所有请求过来进行权限校验

第一种,缺点太明显,基本不用; 第二种,相较于第一点好很多,代码开发不会冗余,但是有两个缺点:

  • 由于每个服务引入了这个公共服务,那么相当于在每个服务中都引入了相同的权限校验的代码,使得每个服务的jar包大小无故增加了一些,尤其是对于使用docker镜像进行部署的场景,jar越小越好;
  • 由于每个服务都引入了这个公共服务,那么我们后续升级这个服务可能就比较困难,而且公共服务的功能越多,升级就越难,而且假设我们改变了公共服务中的权限校验的方式,想让所有的服务都去使用新的权限校验方式,我们就需要将之前所有的服务都重新引包,编译部署。

而服务网关恰好可以解决这样的问题:

  • 将权限校验的逻辑写在网关的过滤器中,后端服务不需要关注权限校验的代码,所以服务的jar包中也不会引入权限校验的逻辑,不会增加jar包大小;
  • 如果想修改权限校验的逻辑,只需要修改网关中的权限校验过滤器即可,而不需要升级所有已存在的微服务。

所以,需要服务网关!!!

服务网关技术选型

引入服务网关后的微服务架构如上,总体包含三部分:服务网关、open-service和service。

1、总体流程:

  • 服务网关、open-service和service启动时注册到注册中心上去;
  • 用户请求时直接请求网关,网关做智能路由转发(包括服务发现,负载均衡)到open-service,这其中包含权限校验、监控、限流等操作
  • open-service聚合内部service响应,返回给网关,网关再返回给用户

2、引入网关的注意点

  • 增加了网关,多了一层转发(原本用户请求直接访问open-service即可),性能会下降一些(但是下降不大,通常,网关机器性能会很好,而且网关与open-service的访问通常是内网访问,速度很快);
  • 网关的单点问题:在整个网络调用过程中,一定会有一个单点,可能是网关、nginx、dns服务器等。防止网关单点,可以在网关层前边再挂一台nginx,nginx的性能极高,基本不会挂,这样之后,网关服务就可以不断的添加机器。但是这样一个请求就转发了两次,所以最好的方式是网关单点服务部署在一台牛逼的机器上(通过压测来估算机器的配置),而且nginx与zuul的性能比较,根据国外的一个哥们儿做的实验来看,其实相差不大,zuul是netflix开源的一个用来做网关的开源框架;
  • 网关要尽量轻。

3、服务网关基本功能

  • 智能路由:接收外部一切请求,并转发到后端的对外服务open-service上去;
  • 注意:我们只转发外部请求,服务之间的请求不走网关,这就表示全链路追踪、内部服务API监控、内部服务之间调用的容错、智能路由不能在网关完成;当然,也可以将所有的服务调用都走网关,那么几乎所有的功能都可以集成到网关中,但是这样的话,网关的压力会很大,不堪重负。
  • 权限校验:只校验用户向open-service服务的请求,不校验服务内部的请求。服务内部的请求有必要校验吗?
  • API监控:只监控经过网关的请求,以及网关本身的一些性能指标(例如,gc等);
  • 限流:与监控配合,进行限流操作;
  • API日志统一收集:类似于一个aspect切面,记录接口的进入和出去时的相关日志
  • 。。。后续补充

4、技术选型

笔者准备自建一个轻量级的服务网关,技术选型如下:

  • 开发语言:java + groovy,groovy的好处是网关服务不需要重启就可以动态的添加filter来实现一些功能;
  • 微服务基础框架:springboot;
  • 网关基础组件:netflix zuul;
  • 服务注册中心:consul;
  • 权限校验:jwt;
  • API监控:prometheus + grafana;
  • API统一日志收集:logback + ELK;
  • 压力测试:Jmeter;
  • 。。。后续补充
  • 在后续的介绍中,会逐渐介绍各个知识点,并完成一个轻量级的服务网关!!!

Spring Cloud Zuul

简单使用

新建项目 spring-cloud-zuul-service

添加依赖

<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-zuul</artifactId>
</dependency>

开启服务注册

在程序的启动类 ZuulApplication 通过 @EnableZuulProxy 开启 Zuul 服务网关

package io.ymq.example.zuul;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.EnableZuulProxy;

@EnableZuulProxy
@SpringBootApplication
public class ZuulApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(ZuulApplication.class, args);
	}
}

添加配置

配置文件 application.yml

spring:
  application:
    name: zuul-service

server:
  port: 9000


zuul:
  routes:
    blog:
        path: /ymq/**
        url: http://www.ymq.io/about

测试访问

配置说明:

浏览器访问:http://127.0.0.1:9000/ymq 重定向到我的博客

服务转发

准备工作

我们先拿之前两篇文章,构建的两个微服务代码为基础,进行下面的操作

建议先阅读以下两篇文章

Spring Cloud(四) 服务提供者 Eureka + 服务消费者 Feign Spring Cloud(三) 服务提供者 Eureka + 服务消费者(rest + Ribbon)

Eureka Service

导入第三篇文章中的项目:作为服务注册中心

spring-cloud-eureka-service

Eureka Provider

导入第三篇文章中的项目:作为服务的提供者

spring-cloud-eureka-provider-1 spring-cloud-eureka-provider-2 spring-cloud-eureka-provider-3

添加依赖

项目继续改造,添加依赖

<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>

修改配置

配置文件 application.yml

spring:
  application:
    name: zuul-service

server:
  port: 9000

#zuul:
#  routes:
#    blog:
#        path: /ymq/**
#        url: http://www.ymq.io/about

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

zuul:
  routes:
    api:
        path: /**
        serviceId: eureka-provider

配置说明:

浏览器访问:http://127.0.0.1:9000/ ,Zuul 会去 Eureka 服务注册中心,找到eureka-provider服务以均衡负载的方式访问

测试服务

依次启动项目:

spring-cloud-eureka-service spring-cloud-eureka-provider-1 spring-cloud-eureka-provider-2 spring-cloud-eureka-provider-3 spring-cloud-zuul-service

启动该工程后,访问服务注册中心,查看服务是否都已注册成功:http://localhost:8761/

浏览器访问

访问:http://127.0.0.1:9000/ ,Zuul 会去 Eureka 服务注册中心,找到eureka-provider服务以均衡负载的方式访问

在命令窗口curl http://localhost:9000/,发现一切正常

或者浏览器get 请求http://localhost:9000/ F5 刷新

路由规则

网关的默认路由规则

Spring cloud zuul 默认情况下,Zuul会代理所有注册到Eureka Server的微服务,并且Zuul的路由规则如下:[http://ZUUL_HOST:ZUUL_PORT/]() 微服务在Eureka上的serviceId/**会被转发到serviceId对应的微服务。

我们注释 spring-cloud-zuul-service项目中关于路由的配置:

#zuul:
#  routes:
#    api:
#        path: /**
#        serviceId: eureka-provider

浏览器访问

访问:http://127.0.0.1:9000/eureka-provider/ ,Zuul 会去 Eureka 服务注册中心,找到eureka-provider服务以均衡负载的方式访问

在命令窗口curl http://127.0.0.1:9000/eureka-provider/,发现一切正常

或者浏览器get 请求http://127.0.0.1:9000/eureka-provider/ F5 刷新

ZuulFilter

在下一章,会深入介绍 Zuul 高级功能使用,ZuulFilter ,支持下鹏磊,关注下屏幕下方的微信公众号

源码下载

GitHub:https://github.com/souyunku/spring-cloud-examples/tree/master/spring-cloud-zuul

码云:https://gitee.com/souyunku/spring-cloud-examples/tree/master/spring-cloud-zuul

Contact

  • 作者:鹏磊
  • 出处:http://www.ymq.io
  • Email:admin@souyunku.com
  • 版权归作者所有,转载请注明出处
  • Wechat:关注公众号,搜云库,专注于开发技术的研究与知识分享

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