微服务API网关

为什么出现网关

微服务的架构体系中,可以简单的看做是一个大应用拆分为多个小应用,小应用可以自成体系,可以拥有自己的数据库、框架甚至于语言等等,各个小应用一般通过Rest接口的形式被第三方、H5或者APP去调用。这个时候必然会存在一种情况,某些页面需要多个服务组合才能得到用户需要的信息。举个栗子:

在电商系统中,查看商品详情页,这个商品详情页包含商品的详情,价格,库存,评论等,这些数据对于后端来说位于不同的微服务系统之中,后台的系统是这样来拆分服务的:

  • 商品服务:负责提供商品的标题,描述,规格等。
  • 营销服务:负责对产品进行定价,价格策略计算,促销价等。
  • 库存服务:负责产品库存。
  • 评价服务:负责用户对商品的评论,回复等。

我们不做任何处理的时候,调用的时候是这样:

微服务API网关_第1张图片

该处的缺点就是前端需要调用多次服务才能拿到我们想要的数据,为了解决这个问题我们可以做一层中间的聚合层,聚合层也就是我们通常所说的BFF(Back-end for Front-end),BFF可以认为是一种适配服务,将后端的微服务进行适配(主要包括聚合裁剪和格式适配等逻辑),实现上没太大限制,能做请求转发和数据转化即可,升级以后框架是这样的,现在我们系统处于这个阶段:

微服务API网关_第2张图片

这里会有两个问题

  • 多个聚合层有很多跨横切面的代码是重复的,比如安全认证,日志监控,限流熔断等,随着时间的发展代码变得不可维护;
  • 随着访问量、业务的增加,两个BFF层也满足不了我们的业务,需要抽象更多的BFF和采用集群部署的方式。

接下来我们再次升级我们架构,如下图:

微服务API网关_第3张图片

网关的加入我们可以将所有的跨横切面的代码通通抽象到网关层,这样我们BFF层只需要关注服务适配的逻辑,另外也解决掉了之前业务单点、多节点的等问题,这个时候你可能又想,网关的部署也是单点了,这个时候你可以考虑在网关前挂一层NG或者F5,如果随着业务发展网关管理的服务越来越多,也可以将网关按照业务域进行整体的拆分。

网关作用

  • 对外:提供统一的流量入口
  • 对内:提供安全认证,日志监控,限流熔断等功能
  • 功能:
    • 过滤:网关需要检测一些异常访问,过滤掉这些请求
    • 转发:请求转发和协议转换
    • 灰度发布:网关完全可以做到对相同服务不同版本的实例进行导流,还可以收集相关的数据
    • API聚合:使用网关可以将多个单独请求聚合成一个请求
    • 服务治理:限流、降级、熔断、负载均衡等

网关非功能性设计

功能点 描述 关键点 备注
高性能 在技术设计上,网关不应该也不能成为性能的瓶颈 无状态设计,异步非阻塞的 I/O
高可用 因为所有的流量或调用经过网关,所以网关必须成为一个高可用的技术组件,它的稳定直接关系到了所有服务的稳定 集群化,热更新
高扩展 因为网关需要承接所有的业务流量和请求,所以一定会有或多或少的业务逻辑。而我们都知道,业务逻辑是多变和不确定的,因此,我们需要支持能够通过配置执行不同的逻辑 插件化

微服务网关一般处理流程

微服务API网关_第4张图片

• Pre Filter:请求被路由之前调用,身份验证
• Routing Filter:将请求路由到微服务
• Post Filter:远程调用后执行,HTTP Header、收集统计信息和指标、Response
• Error Filter:发生错误时执行

开源网关系统

  • Tyk:Tyk是一个开放源码的API网关,它是快速、可扩展和现代的。Tyk提供了一个API管理平台,其中包括API网关、API分析、开发人员门户和API管理面板。Try 是一个基于Go实现的网关服务。
  • Kong:Kong是一个可扩展的开放源码API Layer(也称为API网关或API中间件)。Kong 在任何RESTful API的前面运行,通过插件扩展,它提供了超越核心平台的额外功能和服务。

参考

  • 公司40k招的架构师写的API网关选型总结,就是牛逼!

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