不同的微服务一般会有不同的网络地址,而外部客户端可能需要调用多个服务的接口才能完成一个业务需求,如果让客户端直接与各个微服务通信,会有以下的问题:
客户端会多次请求不同的微服务,增加了客户端的复杂性存在跨域请求,在一定场景下处理相对复杂认证复杂,每个服务都需要独立认证难以重构,随着项目的迭代,可能需要重新划分微服务。例如,可能将多个服务合并成一个或者将一个服务拆分成多个。如果客户端直接与微服务通信,那么重构将会很难实施以上这些问题可以借助网关解决。
网关是介于客户端和服务器端之间的中间层,所有的外部请求都会先经过 网关这一层。也就是说,API 的实现方面更多的考虑业务逻辑,而安全、性能、监控可以交由 网关来做,这样既提高业务灵活性又不缺安全性,典型的架构图如图所示:
优点如下:
总结:微服务网关就是一个系统,通过暴露该微服务网关系统,方便我们进行相关的鉴权,安全控制,日志统一处理,易于监控的相关功能。
实现微服务网关的技术有很多,
nginx Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器,同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务zuul ,Zuul 是 Netflix 出品的一个基于 JVM 路由和服务端的负载均衡器。spring-cloud-gateway, 是spring 出品的 基于spring 的网关项目,集成断路器,路径重写,性能比Zuul好。我们使用gateway这个网关技术,无缝衔接到基于spring cloud的微服务开发中来。
gateway官网:
https://spring.io/projects/spring-cloud-gateway
微服务网关微服务搭建由于我们开发的系统 有包括前台系统和后台系统,后台的系统给管理员使用。那么也需要调用各种微服务,所以我们针对管理后台搭建一个网关微服务。分析如下:
搭建步骤:
1依赖。二级父工程导入了,所以也可以不导。
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency>2启动类:com.changgou.system.GatewayApplication
@SpringBootApplication@EnableEurekaClientpublic class GatewayApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args); }}3配置文件:application.yml
spring: application: name: sysgateway cloud: gateway: routes: - id: goods uri: lb://goods predicates: - Path=/goods/** filters: - StripPrefix= 1 - id: system uri: lb://system predicates: - Path=/system/** filters: - StripPrefix= 1 redis: host: 192.168.200.128server: port: 9101eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eureka instance: prefer-ip-address: true参考官方手册:
https://cloud.spring.io/spring-cloud-gateway/spring-cloud-gateway.html#_stripprefix_gatewayfilter_factory
测试:
直接访问goods服务:http://localhost:9001/brand
通过网关访问:http://localhost:9101/goods/brand
localhost:9001/brand
路由功能:
1网关访问:http://localhost:9101/goods/brand/category/手机
2uri: /goods/brand/category/手机
3商品微服务:http://localhost:9001/brand/category/手机
微服务网关跨域修改application.yml ,在spring.cloud.gateway节点添加配置,
globalcors: cors-configurations: '[/**]': # 匹配所有请求 allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域 allowedMethods: # 支持的方法 - GET - POST - PUT - DELETE最终配置文件如下:
spring: application: name: sysgateway cloud: gateway: globalcors: cors-configurations: '[/**]': # 匹配所有请求 allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域 allowedMethods: # 支持的方法 - GET - POST - PUT - DELETE routes: - id: goods uri: lb://goods predicates: - Path=/goods/** filters: - StripPrefix= 1server: port: 9101eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eureka instance: prefer-ip-address: true 微服务网关过滤器我们可以通过网关过滤器,实现一些逻辑的处理,比如ip黑白名单拦截、特定地址的拦截等。下面的代码中做了两个过滤器,并且设定的先后顺序,只演示过滤器与运行效果。
(1)创建IpFilter
需求:ip黑名单拦截
@Componentpublic class IpFilter implements GlobalFilter, Ordered {//具体业务逻辑@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) { //获取客户端的访问ip System.out.println("经过了第一个过滤器"); ServerHttpRequest request = exchange.getRequest(); InetSocketAddress remoteAddress = request.getRemoteAddress(); System.out.println("ip:"+remoteAddress.getHostName()); //放行 return chain.filter(exchange);}//过滤器的执行优先级,返回值越小,执行优先级越高@Overridepublic int getOrder() { return 1;}}(1)创建UrlFilter
需求:特定地址的拦截 /admin/delete log
@Componentpublic class UrlFilter implements GlobalFilter, Ordered { @Override public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) { System.out.println("经过了第二个过滤器"); ServerHttpRequest request = exchange.getRequest(); String path = request.getURI().getPath(); System.out.println("path:"+path); //放行 return chain.filter(exchange); }@Overridepublic int getOrder() { return 2;}}访问测试: http://localhost:9101/goods/brand/category/%E6%89%8B%E6%9C%BA
网关限流概念:两个概念
限流:当我们的系统被频繁的请求的时候,就有可能将系统压垮,需要在每一个微服务中做限流操作
网关限流:在网关系统做限流
思路分析 令牌桶算法令牌桶算法是比较常见的限流算法之一,大概描述如下:
1)所有的请求在处理之前都需要拿到一个可用的令牌才会被处理;
2)根据限流大小,设置按照一定的速率往桶里添加令牌;
3)桶设置最大的放置令牌限制,当桶满时、新添加的令牌就被丢弃或者拒绝;
4)请求达到后首先要获取令牌桶中的令牌,拿着令牌才可以进行其他的业务逻辑,处理完业务逻辑之后,将令牌直接删除;
5)令牌桶有最低限额,当桶中的令牌达到最低限额的时候,请求处理完之后将不会删除令牌,以此保证足够的限流
如下图:
这个算法的实现,有很多技术,Guava(读音: 瓜哇)是其中之一,redis客户端也有其实现。
网关限流代码实现需求:每个ip地址1秒内只能发送1次请求goods,多出来的请求返回429错误。
代码实现:
(1)spring cloud gateway 默认使用redis的RateLimter限流算法来实现。所以我们要使用首先需要引入redis的依赖
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId><version>2.1.3.RELEASE</version></dependency>(2)定义KeyResolver
在GatewayApplicatioin引导类中添加如下代码,KeyResolver用于计算某一个类型的限流的KEY也就是说,可以通过KeyResolver来指定限流的Key。
@Beanpublic KeyResolver ipKeyResolver(){ return new KeyResolver() { @Override public Mono<String> resolve(ServerWebExchange exchange) { return Mono.just(exchange.getRequest().getRemoteAddress().getHostName()); } };}(3)配置文件配置redis及限流策略。某个服务的filters下,加入如下代码。
spring: application: name: sysgateway cloud: gateway: globalcors: cors-configurations: '[/**]': # 匹配所有请求 allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域 allowedMethods: # 支持的方法 - GET - POST - PUT - DELETE routes: - id: goods uri: lb://goods predicates: - Path=/goods/** filters: - StripPrefix= 1 - name: RequestRateLimiter #请求数限流 名字不能随便写 args: key-resolver: "#{@ipKeyResolver}" redis-rate-limiter.replenishRate: 1 #令牌桶每秒填充平均速率 redis-rate-limiter.burstCapacity: 1 #令牌桶总容量 - id: system uri: lb://system predicates: - Path=/system/** filters: - StripPrefix= 1 # 配置Redis 127.0.0.1可以省略配置 redis: host: 192.168.200.128 port: 6379server: port: 9101eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eureka instance: prefer-ip-address: true解释:
burstCapacity:令牌桶总容量。replenishRate:令牌桶每秒填充平均速率。key-resolver:用于限流的键的解析器的 Bean 对象的名字。它使用 SpEL 表达式根据#{@beanName}从 Spring 容器中获取 Bean 对象。通过在replenishRate和中设置相同的值来实现稳定的速率burstCapacity。设置burstCapacity高于时,可以允许临时突发replenishRate。在这种情况下,需要在突发之间允许速率限制器一段时间(根据replenishRate),因为2次连续突发将导致请求被丢弃(HTTP 429 - Too Many Requests)
key-resolver: “#{@userKeyResolver}” 用于通过SPEL表达式来指定使用哪一个KeyResolver.
如上配置:
表示 一秒内,允许 一个请求通过,令牌桶的填充速率也是一秒钟添加一个令牌。
最大突发状况 也只允许 一秒内有一次请求,可以根据业务来调整 。
(4)测试
启动redis
启动注册中心
启动商品微服务
启动gateway网关
打开浏览器 http://localhost:9101/goods/brand
快速刷新,当1秒内发送多次请求,就会返回429错误。