API 网关 kong 实战
作者：李勇
1. 什么是Kong？
目前互联网后台架构一般是采用微服务，或者类似微服务的形式，应用的请求通常需要访问多个后台系统。如果让每一个后台系统都实现鉴权、限流、负载均衡、审计等基础功能是不合适的，通用的做法是把这些功能抽离出来放到网关层。Kong是目前最流行的网关平台。
Kong - The World’s Most Popular Open Source Microservice API Gateway and Platform.
- Nginx = Http Server + Reversed Proxy + Load Balancer
- Openresty = Nginx + Lua-nginx-module
- Kong = Openresty + Customized Framework
2. 概念介绍
kong的API使用Restful风格，每个对象都是一个Object，其中最重要的两个对象是：
- Service 代表一个后台服务
- Route 是一条规则，告诉kong怎么把网关收到的请求发送到某个特定的后台服务，一个Service可以有多个Routes。
例如：主流http server都能根据不同的主机名，端口号，路径等信息把请求转发给不同的后台服务
kong 默认绑定4个端口:
- :8000 用来接受用户的HTTP请求，并转发到后台系统
- :8443 用来接受用户的HTTPS请求，并转发到后台系统
- :8001 通过HTTP协议提供管理功能的API （Admin API）
- :8444 通过HTTPS协议提供管理功能的API
这些端口可以在**/etc/kong/kong.conf**中修改，:8000 和 :8443 默认绑定0.0.0.0；:8001 和 :8444 默认绑定 127.0.0.1
当然我们可以把Admin API作为一个服务通过kong的网关暴露出去，请参考[Kong API Loopback] (https://docs.konghq.com/1.1.x/secure-admin-api/#kong-api-loopback)不过要注意安全。
3. Cheat Sheet
3.1 文件路径
- 配置文件：/etc/kong/kong.conf
- 日志文件：/usr/local/kong/logs
3.2 基本启动停止
kong start [ -c /etc/kong/kong.conf ]
kong reload
kong stop3.3 命令行参考
前面说过，Kong采用了Restful风格的API，所有对象都通过HTTP的不同方法去操作。比如 curl -X GET http://localhost:8111/{object}
其中/{object}是某个对象的在Admin API中的路径，下面以services为例：
方法 | 作用 | url 路径 |
|---|---|---|
POST | 添加一个service | /services |
GET | 查询service列表 | /services |
GET | 查询某个特定service | /services/{name or id} |
PATCH | 更新service配置 | /services/{name or id} |
PUT | 添加或更新serivce配置 | /services/{name or id} |
DELETE | 删除service | /services/{name or id} |
4. 实战
下面的内容以一个nodejs的server [node-demo] (https://github.com/4179e1/node-demo)为例，介绍kong的使用。
下文的配置中禁用了HTTPS，:8081 用来接受HTTP请求，:8111提供Admin API
4.1 Node Demo
这个服务默认绑定8080端口，提供若干API
$ curl http://127.0.0.1:8080/api?pretty
{
"api": [
{
"method": "GET, POST",
"desc": "GET demo",
"url": "http://127.0.0.1:8080/api/demo/headers"
},
{
"method": "GET",
"desc": "GET demo",
"url": "http://127.0.0.1:8080/api/demo/demo"
},
{
"method": "PUT",
"desc": "PUT demo",
"url": "http://127.0.0.1:8080/api/demo/demo"
},
{
"method": "DELETE",
"desc": "DELETE demo",
"url": "http://127.0.0.1:8080/api/demo/demo"
},
{
"method": "POST",
"desc": "POST demo",
"url": "http://127.0.0.1:8080/api/demo/demo"
}
]
}其中/api/api/demo/headers会详细的打印请求参数
$ curl http://127.0.0.1:8080/api/demo/headers?pretty
{
"result": true,
"hostname": "localhost",
"headers": {
"host": "127.0.0.1:8080",
"user-agent": "curl/7.58.0",
"accept": "*/*"
},
"query": {
"pretty": ""
},
"body": {}
}在下面的例子中，我们尝试把网关的/api转发到 nodedemo 的 /api，也就是访问网关地址http://127.0.0.1/api的时候，把对应的请求转发到nodedemo 的http://127.0.0.1:8080/api
4.2 添加service 和 route
下面这条命令添加了nodedemo.service这个service，凡是访问这个服务的请求都会被反向代理到http://127.0.0.1:8080这个地址
curl -i -X POST -H 'Content-Type: application/json' --url http://localhost:8111/services/ --data '{"name": "nodedemo.service", "url" : "http://127.0.0.1:8080"}'- 我习惯给object的名字带上类型(.service)，这样交叉引用的时候不容易混淆
- kong的Admin API支持urlencode参数，但我更习惯使用json
定义service之后，我们还得声明路由，把哪些特定的请求发送到这个service，这里我们配置的规则是“所有以/api开始的路径都转发给nodedemo.servce”：
curl -X POST -H 'Content-Type: application/json' http://localhost:8111/services/nodedemo.service/routes -d '{"name": "nodedemo.route", "paths" : ["/api"], "strip_path": false }'其中strip_path: false表示请求后端服务时，同时还会把/api 这个前缀带上，更多细节见后文[Tips]部分。
4.3 测试
可以看到这个请求已经转发给nodedemo，并且网关自动添加了几个headres
# curl http://127.0.0.1/api/demo/headers?pretty
{
"result": true,
"hostname": "localhost",
"headers": {
"host": "127.0.0.1:8080",
"connection": "keep-alive",
"x-forwarded-for": "127.0.0.1",
"x-forwarded-proto": "http",
"x-forwarded-host": "127.0.0.1",
"x-forwarded-port": "80",
"x-real-ip": "127.0.0.1",
"user-agent": "curl/7.58.0",
"accept": "*/*",
"proxy-connection": "Keep-Alive"
},
"query": {
"pretty": ""
},
"body": {}
}4.4 负载均衡
我们知道，nginx是能通过upstream支持多个后端server的负载均衡的，kong中要怎么做呢？
4.4.1 创建一个upstream对象
下面创建一个叫nodedemo.upstream的对象
curl -X POST -H 'Content-Type: application/json' http://localhost:8111/upstreams -d '{"name":"nodedemo.upstream"}'4.4.2 为upstream添加target
刚才创建的upstream对象是空的，还需要给他添加实际的后端server地址，kong中称为target，实际就是host:port的组合，其中weight用于round robin的加权平均。
为了看到负载均衡的效果，我们可以再起一个nodedmo运行在8088端口:PORT=8088 node server.js
下面把两个nodedemo添加到upstream中
curl -X POST -H 'Content-Type: application/json' http://localhost:8111/upstreams/nodedemo.upstream/targets -d '{"target": "127.0.0.1:8080", "weight": 100}'
curl -X POST -H 'Content-Type: application/json' http://localhost:8111/upstreams/nodedemo.upstream/targets -d '{"target": "127.0.0.1:8088", "weight": 100}'4.4.3 把service的url指向upstream
我们创建nodedemo.service的时候，url是直接指向http://127.0.0.1:8080的后端地址，此时把它改为upstream即可
curl -X PATCH -H 'Content-Type: application/json' http://localhost:8111/services/nodedemo.service --data '{ "url": "http://nodedemo.upstream" }'访问http://localhost/api/demo/headers 数次可以发现轮询了不同的后端。
4.5 插件
kong 自带了很多插件，我们让我们给nodedemo启用一个试试，request-transformer可以修改请求内容，这里我们给请求添加一个header Hello: world
curl -X POST -H 'Content-Type: application/json' http://localhost:8111/services/nodedemo.service/plugins -d '{"name":"request-transformer","config":{"add":{"headers":["Hello: world"]}}}'再次请求api，可以发现这个header已经有了
# curl http://127.0.0.1/api/demo/headers?pretty
{
"result": true,
"hostname": "localhost",
"headers": {
"host": "127.0.0.1:8080",
"connection": "keep-alive",
"x-forwarded-for": "127.0.0.1",
"x-forwarded-proto": "http",
"x-forwarded-host": "127.0.0.1",
"x-forwarded-port": "80",
"x-real-ip": "127.0.0.1",
"user-agent": "curl/7.58.0",
"accept": "*/*",
"hello": "world" # <==== here
},
"query": {
"pretty": ""
},
"body": {}
}plugins也可以是全局的，Admin API调用的时候地址改为 /plugins 即可，如果同一个插件在全局和某个单独的service都配置了，以service的为准。
5. Tips
5.1 静态文件要放哪里？
Q：呃……我想用kong来搭建一个前后端分离的网站，我的静态文件要放哪？
A: 尽管kong是基于nginx的，但是作为一个API 网关，它对静态文件的支持不是特别友好，有两种方式：
- 修改kong的配置模版，详情请参考[Serving both a website and your APIs from Kong] (https://docs.konghq.com/1.2.x/configuration/)
- 后端再起一个http server，把静态文件都放到这个http server中，并配置对应的路由。
5.2 好多对象都有跟path相关的参数，它们都是干什么的？
我用到的path有几个
- route中的paths参数，表示符合这些请求路径要发到route对应的service中
- route中的strip_path 参数，决定kong转发给后端的时候是否保留源请求用于路由匹配的路径
- service中的path参数，上面的例子没有配置，默认为null，kong转发请求时会把这个作为前缀加上
假设网关以/api为路由把请求转发给nodedemo（即route.paths = ['/api'])，它们的组合关系如下：
strip_path | service.path | 请求地址 | 网关实际访问后端地址 |
|---|---|---|---|
true | null 或者 / | http://127.0.0.1/api/demo | http://127.0.0.1:8080/demo |
true | /test | http://127.0.0.1/api/demo | http://127.0.0.1:8080/test/demo |
false | null 或者 / | http://127.0.0.1/api/demo | http://127.0.0.1:8080/api/demo |
false | /test | http://127.0.0.1/api/demo | http://127.0.0.1:8080/test/api/demo |
以最后一行为例，相当于访问 http://127.0.0.1/api/demo 时，实际访问的是/test/api/demo，也就是把 service.path (/test）跟实际请求的路径(/api/demo)拼接起来发给后端。
5.3 wildcard域名匹配
kong同样可以基于域名把请求转发到不同的服务，比如a.example.com转发到服务A，b.example.com转发到服务B；同时kong还支持通配域名，比如*.example.com转发到服务C。
我遇到一个坑是这样的：在已经配置a.example.com和b.example.com这两个路由转发的前提下，我遇到的一个坑是这样的：我还有一个服务C，需要让*.example.com/c/ (包括a.example.com/c和b.example.com/c)都转发到服务C。略一思索，我给服务C的Hosts添加了一个通配地址*.example.com，然而这并不work，a.example.com/c/和b.example.com/c/并不能匹配到这个路由，但是c.example.com/c/等没有配置过路由的域名可以匹配。
最终解决方案是，需要同时添加a.example.com，b.example.com和*.example.com三个域名，类似这样：
{
"hosts": [
"a.example.com",
"b.example.com",
"*.example.com"
],
}我估计这不是kong的问题，大概nginx本来就是这样的，未验证
5.4 Log rotate
网关访问量太大，日志要把硬盘写满了怎么办？上logroate，添加一个配置文件/etc/logroate.d/kong，内容如下：
/usr/local/kong/logs/*.log {
daily
missingok
rotate 3
compress
delaycompress
notifempty
create 640 root root
sharedscripts
postrotate
[ -f /usr/local/kong/pids/nginx.pid ] && kill -USR1 `cat /usr/local/kong/pids/nginx.pid`
endscript
}这个文件是从CentOS自带的/etc/logrotate.d/nginx 修改而来的，保留最近3天的日志(rotate 3)
5.5 kong有GUI吗？
kong 社区版没有GUI组件，但是有一个第三方的[konga] (https://github.com/pantsel/konga)。
6. Reference
- [微服务与API网关（上）: 为什么需要API网关？] (http://blog.didispace.com/hzf-ms-apigateway-1/)
- [ 微服务与API 网关（下）- Kong能为我们做什么？] (http://blog.didispace.com/hzf-ms-apigateway-2/)
- [Documentation for Kong] (https://docs.konghq.com/)
关于作者
不怎么务正业的程序员，从事过开发、运维、SRE、技术支持等多个岗位。原Oracle系统架构和性能服务团队成员，目前在腾讯从事运营系统开发。