为什么微服务一定要有网关?

一、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)。

二、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!!!

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三、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。

上述功能是网关的基本功能,网关还可以实现以下功能:

A|B测试:A|B测试时一块比较大的东西,包含后台实验配置、数据埋点(看转化率)以及分流引擎,在服务网关中,可以实现分流引擎,但是实际上分流引擎会调用内部服务,所以如果是按照上图的架构,分流引擎最好做在open-service中,不要做在服务网关中。

4、技术选型

技术选型参考如下:

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;

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