[TOC] 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。`Zuul`是`Netflix`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`Java`和`Groovy`。 # 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 ![服务网关][11] **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 ```xml <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 ```java 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` ```sh spring: application: name: zuul-service server: port: 9000 zuul: routes: blog: path: /baidu/** url: https://www.baidu.com ``` ## 测试访问 **配置说明：** 浏览器访问:[http://127.0.0.1:9000/baidu](http://127.0.0.1:9000/baidu) 重定向到百度 # 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 ](http://www.ymq.io/2017/12/06/spring-cloud-feign/) [Spring Cloud（三） 服务提供者 Eureka + 服务消费者（rest + Ribbon）](http://www.ymq.io/2017/12/05/spring-cloud-ribbon-rest/) [http://www.ymq.io/2017/12/06/spring-cloud-feign/](http://www.ymq.io/2017/12/06/spring-cloud-feign/) [http://www.ymq.io/2017/12/05/spring-cloud-ribbon-rest/](http://www.ymq.io/2017/12/05/spring-cloud-ribbon-rest/) ## 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 ```xml <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId> </dependency> ``` ## 修改配置 配置文件 `application.yml` ```sh spring: application: name: zuul-service server: port: 9000 #zuul: # routes: # blog: # path: /baidu/** # url: http://www.baidu.com eureka: client: serviceUrl: defaultZone: https://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/](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/](http://localhost:8761/) ![查看各个服务注册状态][33] **浏览器访问** 访问:[http://127.0.0.1:9000/](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 ![测试转发服务][44] # 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： ```sh #zuul: # routes: # api: # path: /** # serviceId: eureka-provider ``` **浏览器访问** 访问:[http://127.0.0.1:9000/eureka-provider/](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 ![测试转发服务][55] # 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](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](https://gitee.com/souyunku/spring-cloud-examples/tree/master/spring-cloud-zuul) [11]: https://www.souyunku.com/images/2017/SpringCloud/zuul/11.png [22]: https://www.souyunku.com/images/2017/SpringCloud/zuul/22.png [33]: https://www.souyunku.com/images/2017/SpringCloud/zuul/33.png [44]: https://www.souyunku.com/images/2017/SpringCloud/zuul/44.png [55]: https://www.souyunku.com/images/2017/SpringCloud/zuul/55.png