为什么微服务一定要有网关?

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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!!!
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;

正文完
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