面試官:爲什麼微服務一定要有網關?



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作者:趙計剛

來源:cnblogs.com/java-zhao/p/6716059.html

一、什麼是服務網關

服務網關 = 路由轉發 + 過濾器

1、路由轉發:接收一切外界請求,轉發到後端的微服務上去;

2、過濾器:在服務網關中可以完成一系列的橫切功能,例如權限校驗、限流以及監控等,這些都可以通過過濾器完成(其實路由轉發也是通過過濾器實現的)。

二、爲什麼需要服務網關

上述所說的橫切功能(以權限校驗爲例)可以寫在三個位置:

  • 每個服務自己實現一遍
  • 寫到一個公共的服務中,然後其他所有服務都依賴這個服務
  • 寫到服務網關的前置過濾器中,所有請求過來進行權限校驗

第一種,缺點太明顯,基本不用;

第二種,相較於第一點好很多,代碼開發不會冗餘,但是有兩個缺點:

  • 由於每個服務引入了這個公共服務,那麼相當於在每個服務中都引入了相同的權限校驗的代碼,使得每個服務的jar包大小無故增加了一些,尤其是對於使用docker鏡像進行部署的場景,jar越小越好;
  • 由於每個服務都引入了這個公共服務,那麼我們後續升級這個服務可能就比較困難,而且公共服務的功能越多,升級就越難,而且假設我們改變了公共服務中的權限校驗的方式,想讓所有的服務都去使用新的權限校驗方式,我們就需要將之前所有的服務都重新引包,編譯部署。

而服務網關恰好可以解決這樣的問題:

  • 將權限校驗的邏輯寫在網關的過濾器中,後端服務不需要關注權限校驗的代碼,所以服務的jar包中也不會引入權限校驗的邏輯,不會增加jar包大小;
  • 如果想修改權限校驗的邏輯,只需要修改網關中的權限校驗過濾器即可,而不需要升級所有已存在的微服務。

所以,需要服務網關!!!

三、服務網關技術選型

引入服務網關後的微服務架構如上,總體包含三部分:服務網關、open-service和service。

1、總體流程

  • 服務網關、open-service和service啓動時註冊到註冊中心上去;
  • 用戶請求時直接請求網關,網關做智能路由轉發(包括服務發現,負載均衡)到open-service,這其中包含權限校驗、監控、限流等操作
  • open-service聚合內部service響應,返回給網關,網關再返回給用戶

2、引入網關的注意點

  • 增加了網關,多了一層轉發(原本用戶請求直接訪問open-service即可),性能會下降一些(但是下降不大,通常,網關機器性能會很好,而且網關與open-service的訪問通常是內網訪問,速度很快);
  • 網關的單點問題:在整個網絡調用過程中,一定會有一個單點,可能是網關、nginx、dns服務器等。防止網關單點,可以在網關層前邊再掛一臺nginx,nginx的性能極高,基本不會掛,這樣之後,網關服務就可以不斷的添加機器。但是這樣一個請求就轉發了兩次,所以最好的方式是網關單點服務部署在一臺牛逼的機器上(通過壓測來估算機器的配置),而且nginx與zuul的性能比較,根據國外的一個哥們兒做的實驗來看,其實相差不大,zuul是netflix開源的一個用來做網關的開源框架;
  • 網關要儘量輕。

3、服務網關基本功能

  • 智能路由:接收一切請求,並轉發到後端的對外服務open-service上去;

    • 注意:我們只轉發外部請求,服務之間的請求不走網關,這就表示全鏈路追蹤、內部服務API監控、內部服務之間調用的容錯、智能路由不能在網關完成;當然,也可以將所有的服務調用都走網關,那麼幾乎所有的功能都可以集成到網關中,但是這樣的話,網關的壓力會很大,不堪重負。
  • 權限校驗:只校驗用戶向open-service服務的請求,不校驗服務內部的請求。服務內部的請求有必要校驗嗎?

  • API監控:只監控經過網關的請求,以及網關本身的一些性能指標(例如,gc等);

  • 限流:與監控配合,進行限流操作;

  • API日誌統一收集:類似於一個aspect切面,記錄接口的進入和出去時的相關日誌

  • 。。。後續補充

上述功能是網關的基本功能,網關還可以實現以下功能:

  • A|B測試:A|B測試時一塊比較大的東西,包含後臺實驗配置、數據埋點(看轉化率)以及分流引擎,在服務網關中,可以實現分流引擎,但是實際上分流引擎會調用內部服務,所以如果是按照上圖的架構,分流引擎最好做在open-service中,不要做在服務網關中。

4、技術選型

筆者準備自建一個輕量級的服務網關,技術選型如下:

  • 開發語言:java + groovy,groovy的好處是網關服務不需要重啓就可以動態的添加filter來實現一些功能;
  • 微服務基礎框架:springboot;
  • 網關基礎組件:netflix zuul;
  • 服務註冊中心:consul;
  • 權限校驗:jwt;
  • API監控:prometheus + grafana;
  • API統一日誌收集:logback + ELK;
  • 壓力測試:Jmeter;

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