Spring Cloud(六)服務(wù)網(wǎng)關(guān) zuul 快速入門

2019-04-17 13:59 更新

服務(wù)網(wǎng)關(guān)是微服務(wù)架構(gòu)中一個(gè)不可或缺的部分。通過(guò)服務(wù)網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一向外系統(tǒng)提供REST API的過(guò)程中,除了具備服務(wù)路由、均衡負(fù)載功能之外,它還具備了權(quán)限控制等功能。Spring Cloud Netflix中的Zuul就擔(dān)任了這樣的一個(gè)角色,為微服務(wù)架構(gòu)提供了前門保護(hù)的作用,同時(shí)將權(quán)限控制這些較重的非業(yè)務(wù)邏輯內(nèi)容遷移到服務(wù)路由層面,使得服務(wù)集群主體能夠具備更高的可復(fù)用性和可測(cè)試性。

路由在微服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)組成部分。例如,/可以映射到您的Web應(yīng)用程序,/api/users映射到用戶服務(wù),并將/api/shop映射到商店服務(wù)。ZuulNetflix的基于JVM的路由器和服務(wù)器端負(fù)載均衡器。

Netflix使用Zuul進(jìn)行以下操作:

  • 認(rèn)證
  • 洞察
  • 壓力測(cè)試
  • 金絲雀測(cè)試
  • 動(dòng)態(tài)路由
  • 服務(wù)遷移
  • 負(fù)載脫落
  • 安全
  • 靜態(tài)響應(yīng)處理
  • 主動(dòng)/主動(dòng)流量管理

Zuul的規(guī)則引擎允許基本上寫(xiě)任何JVM語(yǔ)言編寫(xiě)規(guī)則和過(guò)濾器,內(nèi)置JavaGroovy。

什么是服務(wù)網(wǎng)關(guān)

服務(wù)網(wǎng)關(guān) = 路由轉(zhuǎn)發(fā) + 過(guò)濾器

1、路由轉(zhuǎn)發(fā):接收一切外界請(qǐng)求,轉(zhuǎn)發(fā)到后端的微服務(wù)上去;

2、過(guò)濾器:在服務(wù)網(wǎng)關(guān)中可以完成一系列的橫切功能,例如權(quán)限校驗(yàn)、限流以及監(jiān)控等,這些都可以通過(guò)過(guò)濾器完成(其實(shí)路由轉(zhuǎn)發(fā)也是通過(guò)過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)的)。

為什么需要服務(wù)網(wǎng)關(guān)

上述所說(shuō)的橫切功能(以權(quán)限校驗(yàn)為例)可以寫(xiě)在三個(gè)位置:

  • 每個(gè)服務(wù)自己實(shí)現(xiàn)一遍
  • 寫(xiě)到一個(gè)公共的服務(wù)中,然后其他所有服務(wù)都依賴這個(gè)服務(wù)
  • 寫(xiě)到服務(wù)網(wǎng)關(guān)的前置過(guò)濾器中,所有請(qǐng)求過(guò)來(lái)進(jìn)行權(quán)限校驗(yàn)

第一種,缺點(diǎn)太明顯,基本不用; 第二種,相較于第一點(diǎn)好很多,代碼開(kāi)發(fā)不會(huì)冗余,但是有兩個(gè)缺點(diǎn):

  • 由于每個(gè)服務(wù)引入了這個(gè)公共服務(wù),那么相當(dāng)于在每個(gè)服務(wù)中都引入了相同的權(quán)限校驗(yàn)的代碼,使得每個(gè)服務(wù)的jar包大小無(wú)故增加了一些,尤其是對(duì)于使用docker鏡像進(jìn)行部署的場(chǎng)景,jar越小越好;
  • 由于每個(gè)服務(wù)都引入了這個(gè)公共服務(wù),那么我們后續(xù)升級(jí)這個(gè)服務(wù)可能就比較困難,而且公共服務(wù)的功能越多,升級(jí)就越難,而且假設(shè)我們改變了公共服務(wù)中的權(quán)限校驗(yàn)的方式,想讓所有的服務(wù)都去使用新的權(quán)限校驗(yàn)方式,我們就需要將之前所有的服務(wù)都重新引包,編譯部署。

    而服務(wù)網(wǎng)關(guān)恰好可以解決這樣的問(wèn)題:

  • 將權(quán)限校驗(yàn)的邏輯寫(xiě)在網(wǎng)關(guān)的過(guò)濾器中,后端服務(wù)不需要關(guān)注權(quán)限校驗(yàn)的代碼,所以服務(wù)的jar包中也不會(huì)引入權(quán)限校驗(yàn)的邏輯,不會(huì)增加jar包大??;
  • 如果想修改權(quán)限校驗(yàn)的邏輯,只需要修改網(wǎng)關(guān)中的權(quán)限校驗(yàn)過(guò)濾器即可,而不需要升級(jí)所有已存在的微服務(wù)。

    所以,需要服務(wù)網(wǎng)關(guān)?。?!

服務(wù)網(wǎng)關(guān)技術(shù)選型

服務(wù)網(wǎng)關(guān)

引入服務(wù)網(wǎng)關(guān)后的微服務(wù)架構(gòu)如上,總體包含三部分:服務(wù)網(wǎng)關(guān)、open-service和service。

1、總體流程:

  • 服務(wù)網(wǎng)關(guān)、open-service和service啟動(dòng)時(shí)注冊(cè)到注冊(cè)中心上去;
  • 用戶請(qǐng)求時(shí)直接請(qǐng)求網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)做智能路由轉(zhuǎn)發(fā)(包括服務(wù)發(fā)現(xiàn),負(fù)載均衡)到open-service,這其中包含權(quán)限校驗(yàn)、監(jiān)控、限流等操作
  • open-service聚合內(nèi)部service響應(yīng),返回給網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)再返回給用戶

    2、引入網(wǎng)關(guān)的注意點(diǎn)

  • 增加了網(wǎng)關(guān),多了一層轉(zhuǎn)發(fā)(原本用戶請(qǐng)求直接訪問(wèn)open-service即可),性能會(huì)下降一些(但是下降不大,通常,網(wǎng)關(guān)機(jī)器性能會(huì)很好,而且網(wǎng)關(guān)與open-service的訪問(wèn)通常是內(nèi)網(wǎng)訪問(wèn),速度很快);
  • 網(wǎng)關(guān)的單點(diǎn)問(wèn)題:在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用過(guò)程中,一定會(huì)有一個(gè)單點(diǎn),可能是網(wǎng)關(guān)、nginx、dns服務(wù)器等。防止網(wǎng)關(guān)單點(diǎn),可以在網(wǎng)關(guān)層前邊再掛一臺(tái)nginx,nginx的性能極高,基本不會(huì)掛,這樣之后,網(wǎng)關(guān)服務(wù)就可以不斷的添加機(jī)器。但是這樣一個(gè)請(qǐng)求就轉(zhuǎn)發(fā)了兩次,所以最好的方式是網(wǎng)關(guān)單點(diǎn)服務(wù)部署在一臺(tái)牛逼的機(jī)器上(通過(guò)壓測(cè)來(lái)估算機(jī)器的配置),而且nginx與zuul的性能比較,根據(jù)國(guó)外的一個(gè)哥們兒做的實(shí)驗(yàn)來(lái)看,其實(shí)相差不大,zuul是netflix開(kāi)源的一個(gè)用來(lái)做網(wǎng)關(guān)的開(kāi)源框架;
  • 網(wǎng)關(guān)要盡量輕。

    3、服務(wù)網(wǎng)關(guān)基本功能

  • 智能路由:接收外部一切請(qǐng)求,并轉(zhuǎn)發(fā)到后端的對(duì)外服務(wù)open-service上去;
  • 注意:我們只轉(zhuǎn)發(fā)外部請(qǐng)求,服務(wù)之間的請(qǐng)求不走網(wǎng)關(guān),這就表示全鏈路追蹤、內(nèi)部服務(wù)API監(jiān)控、內(nèi)部服務(wù)之間調(diào)用的容錯(cuò)、智能路由不能在網(wǎng)關(guān)完成;當(dāng)然,也可以將所有的服務(wù)調(diào)用都走網(wǎng)關(guān),那么幾乎所有的功能都可以集成到網(wǎng)關(guān)中,但是這樣的話,網(wǎng)關(guān)的壓力會(huì)很大,不堪重負(fù)。
  • 權(quán)限校驗(yàn):只校驗(yàn)用戶向open-service服務(wù)的請(qǐng)求,不校驗(yàn)服務(wù)內(nèi)部的請(qǐng)求。服務(wù)內(nèi)部的請(qǐng)求有必要校驗(yàn)嗎?
  • API監(jiān)控:只監(jiān)控經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)的請(qǐng)求,以及網(wǎng)關(guān)本身的一些性能指標(biāo)(例如,gc等);
  • 限流:與監(jiān)控配合,進(jìn)行限流操作;
  • API日志統(tǒng)一收集:類似于一個(gè)aspect切面,記錄接口的進(jìn)入和出去時(shí)的相關(guān)日志
  • 。。。后續(xù)補(bǔ)充

    4、技術(shù)選型

筆者準(zhǔn)備自建一個(gè)輕量級(jí)的服務(wù)網(wǎng)關(guān),技術(shù)選型如下:

  • 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言:java + groovy,groovy的好處是網(wǎng)關(guān)服務(wù)不需要重啟就可以動(dòng)態(tài)的添加filter來(lái)實(shí)現(xiàn)一些功能;
  • 微服務(wù)基礎(chǔ)框架:springboot;
  • 網(wǎng)關(guān)基礎(chǔ)組件:netflix zuul;
  • 服務(wù)注冊(cè)中心:consul;
  • 權(quán)限校驗(yàn):jwt;
  • API監(jiān)控:prometheus + grafana;
  • API統(tǒng)一日志收集:logback + ELK;
  • 壓力測(cè)試:Jmeter;
  • 。。。后續(xù)補(bǔ)充
  • 在后續(xù)的介紹中,會(huì)逐漸介紹各個(gè)知識(shí)點(diǎn),并完成一個(gè)輕量級(jí)的服務(wù)網(wǎng)關(guān)?。?!

    Spring Cloud Zuul

簡(jiǎn)單使用

新建項(xiàng)目 spring-cloud-zuul-service

添加依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zuul</artifactId>
</dependency>

開(kāi)啟服務(wù)注冊(cè)

在程序的啟動(dòng)類 ZuulApplication 通過(guò) @EnableZuulProxy 開(kāi)啟 Zuul 服務(wù)網(wǎng)關(guān)

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

spring:
  application:
    name: zuul-service


server:
  port: 9000




zuul:
  routes:
    blog:
        path: /ymq/**
        url: http://www.ymq.io/about

測(cè)試訪問(wèn)

配置說(shuō)明:

瀏覽器訪問(wèn):http://127.0.0.1:9000/ymq 重定向到我的博客

瀏覽器訪問(wèn)

服務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)

準(zhǔn)備工作

我們先拿之前兩篇文章,構(gòu)建的兩個(gè)微服務(wù)代碼為基礎(chǔ),進(jìn)行下面的操作

建議先閱讀以下兩篇文章

Spring Cloud(四) 服務(wù)提供者 Eureka + 服務(wù)消費(fèi)者 Feign
Spring Cloud(三) 服務(wù)提供者 Eureka + 服務(wù)消費(fèi)者(rest + Ribbon)

http://www.ymq.io/2017/12/06/spring-cloud-feign/

http://www.ymq.io/2017/12/05/spring-cloud-ribbon-rest/

Eureka Service

導(dǎo)入第三篇文章中的項(xiàng)目:作為服務(wù)注冊(cè)中心

spring-cloud-eureka-service

Eureka Provider

導(dǎo)入第三篇文章中的項(xiàng)目:作為服務(wù)的提供者

spring-cloud-eureka-provider-1
spring-cloud-eureka-provider-2
spring-cloud-eureka-provider-3

添加依賴

項(xiàng)目繼續(xù)改造,添加依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>

修改配置

配置文件 application.yml

spring:
  application:
    name: zuul-service


server:
  port: 9000


#zuul:
##  routes:
##    blog:
##        path: /ymq/**
##        url: http://www.ymq.io/about


eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/


zuul:
  routes:
    api:
        path: /**
        serviceId: eureka-provider

配置說(shuō)明:

瀏覽器訪問(wèn):http://127.0.0.1:9000/ ,Zuul 會(huì)去 Eureka 服務(wù)注冊(cè)中心,找到eureka-provider服務(wù)以均衡負(fù)載的方式訪問(wèn)

測(cè)試服務(wù)

依次啟動(dòng)項(xiàng)目:

spring-cloud-eureka-service
spring-cloud-eureka-provider-1
spring-cloud-eureka-provider-2
spring-cloud-eureka-provider-3
spring-cloud-zuul-service

啟動(dòng)該工程后,訪問(wèn)服務(wù)注冊(cè)中心,查看服務(wù)是否都已注冊(cè)成功:http://localhost:8761/

查看各個(gè)服務(wù)注冊(cè)狀態(tài)

瀏覽器訪問(wèn)

訪問(wèn):http://127.0.0.1:9000/ ,Zuul 會(huì)去 Eureka 服務(wù)注冊(cè)中心,找到eureka-provider服務(wù)以均衡負(fù)載的方式訪問(wèn)

在命令窗口curl http://localhost:9000/,發(fā)現(xiàn)一切正常

或者瀏覽器get 請(qǐng)求http://localhost:9000/ F5 刷新

測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)

路由規(guī)則

網(wǎng)關(guān)的默認(rèn)路由規(guī)則

Spring cloud zuul 默認(rèn)情況下,Zuul會(huì)代理所有注冊(cè)到Eureka Server的微服務(wù),并且Zuul的路由規(guī)則如下:[http://ZUUL_HOST:ZUUL_PORT/]() 微服務(wù)在Eureka上的serviceId/**會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到serviceId對(duì)應(yīng)的微服務(wù)。

我們注釋 spring-cloud-zuul-service項(xiàng)目中關(guān)于路由的配置:

#zuul:
##  routes:
##    api:
##        path: /**
##        serviceId: eureka-provider

瀏覽器訪問(wèn)

訪問(wèn):http://127.0.0.1:9000/eureka-provider/ ,Zuul 會(huì)去 Eureka 服務(wù)注冊(cè)中心,找到eureka-provider服務(wù)以均衡負(fù)載的方式訪問(wèn)

在命令窗口curl http://127.0.0.1:9000/eureka-provider/,發(fā)現(xiàn)一切正常

或者瀏覽器get 請(qǐng)求http://127.0.0.1:9000/eureka-provider/ F5 刷新

測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)

ZuulFilter

在下一章,會(huì)深入介紹 Zuul 高級(jí)功能使用,ZuulFilter ,支持下鵬磊,關(guān)注下屏幕下方的微信公眾號(hào)

源碼下載

GitHub:https://github.com/souyunku/spring-cloud-examples/tree/master/spring-cloud-zuul

碼云:https://gitee.com/souyunku/spring-cloud-examples/tree/master/spring-cloud-zuul

                                           

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  • 作者:鵬磊
  • 出處:http://www.souyunku.com
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