初识API网关

网关是什么

百度百科：网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器，在网络层以上实现，连接两个或者多个广域网或者局域网。

我们这里说的是API网关，指的是所有api调用的统一入口。

api网关的在架构中的位置，如下图

​ 图1

为什么需要网关

随着微服务的增多，如果跟之前一样还是客户端直接对接不同的微服务，会有很多不便：

1. 客户端多次请求不同的服务，增加了客户端的复杂性
2. 可能存在跨域问题
3. 每个服务都需要独立身份认证
4. 随着项目的发展，将难以重构

网关的功能

1. 安全防护

   • 防刷，黑白名单

2. 协议适配

   • 封闭内部不同的协议实现，对外提供统一的协议

3. 流量监控和容错

   • 限流，降级，熔断

4. 统一接入

   • 统一认证鉴权
   • 统一限流
   • 避免新增服务还需要新分配域名，配置nginx，服务拆分还需要客户端配合改造。

5. 其他：日志，缓存（幂等接口的缓存）

常见的网关实现

zuul

基于web servlet，核心是一系列的filtres，无缝集成hystrix，zuul1是单线程接收转发处理，阻塞IO，不支持长连接。目前已有zuul2.

kong

本质基于nginx+lua（略）

traefik

go语言开发，目前比较适合k8s。

gateway

组成部分：

1. 路由：最基础部分，唯一的ID对应的目的URL，包含若干断言和过滤器。
2. 断言：根据配置的路由规则，对http request进行断言匹配。（if else）
3. 过滤器：对请求和响应进行修改。

工作原理：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-KvGkzEjz-1644834368139)(images/image-20210606214157231.png)]

​ 客户端向Spring Cloud Gateway发出请求。如果gateway handler mapping确定了一个请求与路由匹配，它将被发送到gateway Web handler。过滤器被虚线分隔的原因是，过滤器可以在发送代理请求之前和之后运行逻辑。执行所有的“pre”过滤逻辑。然后发出代理请求。代理请求发出后，将运行“post”筛选逻辑。

servicemesh

去中心化的方案（略）

怎么使用网关

以spring cloud gateway为例

路由规则

路由规则

datetime

after

before

between

Cookie

Header

Host

Method

Path

Query

RemoteAddr

weight

1. Path

   spring:
     cloud:
       gateway:
         routes:
           - id: baidu_   #          路由ID唯一
             uri: http://baidu.com   #          路由URI，路由到的服务地址
             predicates:  #          断言判断
               Path=/baidu/**  # 匹配对应的URl请求，将匹配的请求加到URI后面
   

2. Query

   spring:
     cloud:
       gateway:
         routes:
         - id: query_route
           uri: https://example.org
           predicates:
           - Query=red, gree.   #包含请求参数red并且参数值满足正则表达式gree。如green,geet都匹配
   

3. Method

   spring:
     cloud:
       gateway:
         routes:
         - id: method_route
           uri: https://example.org
           predicates:
           - Method=GET,POST  #GET,POST方法匹配
   

4. DateTime

   spring:
     cloud:
       gateway:
         routes:
         - id: after_route
           uri: https://example.org
           predicates:
           - After=2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]  #该时间之后
   

   spring:
     cloud:
       gateway:
         routes:
         - id: before_route
           uri: https://example.org
           predicates:
           - Before=2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]  #该时间之前
   

   spring:
     cloud:
       gateway:
         routes:
         - id: between_route
           uri: https://example.org
           predicates:
           #该时间之间
           - Between=2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2017-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
   

5. RemoteAddr

   spring:
     cloud:
       gateway:
         routes:
         - id: remoteaddr_route
           uri: https://example.org
           predicates:
           - RemoteAddr=192.168.1.1/24  #请求地址匹配到
   

6. Header

   spring:
     cloud:
       gateway:
         routes:
         - id: header_route
           uri: https://example.org
           predicates:
           - Header=X-Request-Id, \d+   #请求头包含
   

7. weight

   spring:
     cloud:
       gateway:
         routes:
         - id: weight_high
           uri: https://weighthigh.org
           predicates:
           - Weight=group1, 8  #group1组80%的流量
         - id: weight_low
           uri: https://weightlow.org
           predicates:
           - Weight=group1, 2  #group1组20%的流量
   

动态路由

根据服务名称路由

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: baidu_   #路由ID唯一
          uri: lb://customer-service   #动态路由，根据注册中心的服务名称自动选择
          predicates:  # 断言判断
            Path=/baidu/**  # 匹配对应的URl请求，将匹配的请求加到URI后面

根据serviceId自动路由

spring:
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true    #从注册中心自动获取
          

过滤器

网关过滤器(gatewayFilter)

只作用在当前路由上或者通过spring.cloud.default-filters配置在全局,作用在所有路由上.

https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/2.2.8.RELEASE/reference/html/#gatewayfilter-factories

全局过滤器(globalFilter)

不需要在配置文件里配置,作用在所有的路由上,最终通过gatewayFilterAdapter包装程gatewayfilterChain可识别的过滤器.

https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/2.2.8.RELEASE/reference/html/#global-filters

GlobalFilter

LoadBalancer

LoadBalancerClientFilter-阻塞

ReactiveLoadBalancerClientFilter-非阻塞

HttpClient

NettyRoutingFilter

NettyWriteResponseFilter

Websocket

WebsocketRoutingFilter

ForwardPath

ForwardPathFilter

RouteToRequestUrl

RouteToRequestUrlFilter

webClient

自定义过滤器

自定义网关过滤器

实现接口: GatewayFilter,Ordered

自定义全局过滤器

实现接口:GlobalFilter, Ordered , 交给容器会自动生效,不需要配置.