SpringCloud Gateway网关

SpringCloud Gateway

1.1 网关架构

• (dubbo+nacos)当前架构可以实现服务注册抓取,实现内部的功能调用,但是无法解决外部调用问题
  

1.2微服务网关介绍

微服务网关是一个用于管理和监控微服务的入口，用于转发和路由来自客户端的请求。微服务网关可以将来自客户端的请求转发给后端的多个微服务，同时也可以处理跨域、身份验证、限流、缓存、流量控制等一系列与微服务相关的功能，从而简化了微服务架构的服务开发的复杂度。
总结网关功能,需求:

• 集中管理:微服务很多,接口api也很多,所以通过网关为所有的微服务api接口提供统一管理维护的功能
• 安全考虑:为了安全考虑,几乎绝大部分微服务都需要认证授权,和访问控制,网关可以提前完成这个任务,为微服务提供保障.
• 流量控制限流:从网关层面对入口流量进行监控管理,一旦超出预计的请求数量,直接限制访问,防止后端微服务宕机.每一个微服务也要自行管理流量控制(sentinel)
  网关有多少中落地方案:

1. Spring Cloud Gateway: Spring Cloud Gateway 是由 Spring Cloud 社区提供的一种基于 Spring 框架的全新微服务网关解决方案，它致力于为 Spring Boot 微服务应用提供简单、高效、可靠的路由服务。
2. Netflix Zuul: Netflix Zuul 是一个轻量级的微服务网关，它能够为微服务应用提供负载均衡、路由、过滤等功能。Zuul 和 Eureka 之间的协作能够让 Zuul 帮助微服务应用自动处理负载均衡和服务发现。
3. Kong: Kong 是一个企业级微服务 API 网关，它能够帮助开发者轻松创建、部署和管理微服务，同时提供灵活的路由、负载均衡、限流、监控、安全等功能。
4. Istio: Istio 是一个开源的服务网格平台，它能够集成多种微服务网关、负载均衡、服务发现、流量控制等功能，以实现微服务之间的高效通信和流量管理。
5. Nginx: Nginx 是一个轻量级的反向代理和负载均衡服务器，它可以充当微服务网关的角色。通过 Nginx 提供的路由和负载均衡功能，开发者可以为微服务提供一种快速、可靠的访问方式。
   

1.3Spring Cloud Gateway(技术选型)

SSM框架有什么优势: 开源 热度高 使用方便 springboot简化配置 缺点简化配置 封装了原理和底层逻辑.难以学透.

一切技术选型都来自: 需求.

1. 技术栈更加完善。

Spring Cloud Gateway 是基于 Spring Boot 和 Spring Cloud 构建的微服务网关，和 Spring Cloud Alibaba 等一些组件相结合可以构建完整的微服务架构体系。同时，它还支持集成 Spring Cloud Config、Spring Security、Spring Cloud Sleuth 和 Spring Cloud Stream 等组件，为微服务应用提供更加全面的技术支持。

2. 高性能。

Spring Cloud Gateway 整合了 Reactor 和 Netty 技术，提供了高效的异步转发能力，支持 WebFlux 进行非阻塞式处理，避免了潜在的 I/O 瓶颈，提高了请求响应效率。

3. 易于扩展和定制。

Spring cloud Gateway内置了很多现成的路由，负载均衡，过滤器的配置逻辑，易于上手使用。

同时提供扩展的接口，和非常简便的整合的配置方式，提供多种不同过滤器供开发者选择和使用。

1.4依赖

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.bootgroupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
        dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discoveryartifactId>
        dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancerartifactId>
        dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gatewayartifactId>
        dependency>
    dependencies>

• 启动类(常规启动类)

1.5yaml配置(包含gateway相关配置,实现转发的功能)

server:
  port: 8099
spring:
  application:
    name: csmall-gateway
  #由于gateway底层不是tomcat 和mvc有冲突的
  main:
    web-application-type: reactive
  #配置cloud gateway 逻辑,实现转发需求
  cloud:
    gateway:
      #路由转发配置 路由逻辑可以配置多个
      routes:
        # 一个- 是一个路由信息,配置一个路由的对象属性
        # id表示唯一的标识
        - id: stock-redirect
          # 目的地请求地址
          uri: http://127.0.0.1:20003
          # 断言,assert,判断进入网关的请求,哪些符合这个路由匹配
          # 所有请求都到网关转发给stock
          # /** 匹配所有请求 ** 代表多级路径,且每一级都可以是任意长度字符串
          # ant匹配规范 * ? **
          predicates:
            - Path=/**
            - Host=localhost:8099

1.6断言案例:

predicates:
  - Path=/abc

• 表示请求进入到网关的路径必须等于/abc 这个路由才处理
  http://localhost:8099/kaka访问
  网关接收请求,路由计算,没有路由匹配
  网关直接返回404

• http://localhost:8099/abc访问
  网关接收请求,路由计算,匹配到id=stock-redirect路由
  转发 http://127.0.0.1:20003/abc
  stock处理请求,没有资源,返回404

predicates:
  - Path=/abc/*

• http://localhost:8099/kaka–>网关返回404,没有路由匹配
• http://localhost:8099/abc/aa–>stock返回404,stock接收资源路径/abc/aa,没有处理资源

1.7断言详细介绍

springCloud gateway 内置很多断言规则. Path Host使用的比较多的.
微服务做网关配置,做匹配的时候,2种情况的匹配.

• Path路径,Host域名.
  
  域名只有一个,请求路径可以以不同的服务约定的起始,做Path断言.
  
• 除了主域名,还有二级,三级域名,可以使用host区分转发访问的微服务功能.
• 内置的Path Host以外还有一些断言可以使用,但是不太常用
• After
  使用时间匹配路由,在指定时间之后的请求,才会匹配到.

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

• Before
  和After相反,在指定时间之前,才能匹配

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

• Between
  在两个时间点之间,才能匹配路由

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

• Cookie
  使用cookie断言可以通过请求携带cookie值实现匹配的逻辑计算

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: cookie_route
        uri: https://example.org
        predicates:
        - Cookie=name,wanglaoshi

请求request 携带的cookie中 key1=value1;key2=value2 有没有name=wanglaoshi,有则匹配,没有则不匹配.

• Method(案例中,要求request请求是get或者是post.)
  根据http请求,判断是否满足

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

• Path (通过路径匹配,/red/{segment} 变量, 匹配的判断和/red/*是一样的 )

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: path_route
        uri: https://example.org
        predicates:
        - Path=/red/{segment},/blue/{segment}

• Query (请求参数中,必须有一个参数名叫做green)
  http://localhost:8099/doc.html?green=12321
  通过请求中的参数做断言

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: query_route
        uri: https://example.org
        predicates:
        - Query=green

支持正则表达式判断参数的值的格式 gree. 以gree开始 后面有一个字符. greet green

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: query_route
        uri: https://example.org
        predicates:
        - Query=red, gree.

上述案例要求 请求携带red参数,值满足 gree.正则

http://localhost:8099/doc.html?red=haha
http://localhost:8099/doc.html?red=green(√)

• Remote
  根据请求 远程ip地址格式,判断匹配

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: remoteaddr_route
        uri: https://example.org
        predicates:
        - RemoteAddr=192.168.1.1/24

远程ip地址 192.168.1.100 √
远程ip地址 192.168.1.101 √
远程ip地址 192.168.2.101

• Weight(同一分组的意思是,功能相同,路由指向的后端服务,功能完全一样的.按照8:2权重比例,分配请求.)
  权重断言,包含2个参数 - Weight=groupx,y,groupx表示分组x,y数字表示权重

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: weight_high
        uri: https://weighthigh.org
        predicates:
        - Path=/**
        - Weight=group1, 8
      - id: weight_low
        uri: https://weightlow.org
        predicates:
        - Path=/**
        - Weight=group1, 2

1.8 整合nacos

• 如果实现nacos整合,网关整体进程就可以看成是一个nacos的客户端,启动时候抓取了服务信息.

• 请求进入网关,网关的路由配置uri不再指向一个具体的服务实例地址,而是使用服务名称.

• 断言匹配路由,进行路由计算之后,再进入负载均衡计算,从抓取的服务信息中,先获取信息实例集群,在计算负载逻辑.最终转发出去,由本次计算的实例处理请求.

• 问题1: uri配置的服务名称找不到,配置错误,或者没抓到

• 问题2: 请求资源在实例中不存在 404

1.9 nacos整合网关案例

• 依赖(nacos-discovery)
• 修改yaml配置(还是用stock测试)

server:
  port: 8099
spring:
  application:
    name: csmall-gateway
  #由于gateway底层不是tomcat 和mvc有冲突的
  main:
    web-application-type: reactive
  #配置cloud gateway 逻辑,实现转发需求
  cloud:
    nacos:
      #nacos中注册发现的功能
      discovery:
        #填写nacos的服务端地址
        server-addr: localhost:8848
        #命名空间
        namespace: f033ea8e-15ca-4f37-b112-127edc03de9e
        #分组
        group: 1.0
    gateway:
      #路由转发配置 路由逻辑可以配置多个
      routes:
        # 一个- 是一个路由信息,配置一个路由的对象属性
        # id表示唯一的标识
        - id: stock-redirect
          # 负载均衡的访问服务名称csmall-stock
          uri: lb://csmall-stock
          # 断言,assert,判断进入网关的请求,哪些符合这个路由匹配
          # 所有请求都到网关转发给stock
          # /** 匹配所有请求 ** 代表多级路径,且每一级都可以是任意长度字符串
          # ant匹配规范 * ? **
          predicates:
            - Path=/**
            - Host=localhost:8099

• 修改uri 配置负载均衡的访问 csmall-stock服务.
• 前提是网关要到对应的namespace和group,抓取csmall-stock.nacos也要配置
• 请求流程分析过程:
  http://localhost:8099/doc.html --> 进入网关 --> 使用路由断言匹配 --> Path匹配 Host匹配 --> uri转发 --> lb://csmall-stock --> loadbalancer 获取nacos抓取信息 --> csmall-stock注册信息 127.0.0.1:20003 --> 负载均衡访问 --> http://127.0.0.1:20003/doc.html

1.10动态路由

server:
  port: 8099
spring:
  application:
    name: csmall-gateway
  #由于gateway底层不是tomcat 和mvc有冲突的
  main:
    web-application-type: reactive
  #配置cloud gateway 逻辑,实现转发需求
  cloud:
    nacos:
      #nacos中注册发现的功能
      discovery:
        #填写nacos的服务端地址
        server-addr: localhost:8848
        #命名空间
        namespace: f033ea8e-15ca-4f37-b112-127edc03de9e
        #分组
        group: 1.0
    gateway:
      #动态路由
      discovery:
        locator:
          enabled: true

spring.cloud.gateway.discovery.locator.enabled=true 属性值开启发现动态路由逻辑.

会根据抓取的服务名称,配置Path=/{服务名称}/** 同时转发的时候,将一级路径过滤掉

按照当前服务逻辑 相当于人为配置路由

routes:
 - id: stock
   uri: lb://csmall-stock
   predicates:
   - Path=/csmall-stock/**
   filters:
   #会在转发时,去掉拼接的1级路径
   - StrimFilter = 1
 - id: cart
   uri: lb://csmall-cart
   predicates:
   - Path=/csmall-cart/**
   filters:
   #会在转发时,去掉拼接的1级路径
   - StrimFilter = 1

当前服务有2个,动态路由内部有2个路由配置.

http://localhost:8099/{服务名称}/{资源路径}.按照这个逻辑,以下几个演示案例,可以预测结果:

1. http://localhost:8099/csmall-stock/doc.html --> 进入网关 -->匹配动态路由–>负载均衡计算–>拼接服务实例ip:port–>过滤掉一级路径 -->转发访问–> http://127.0.0.1:20003/doc.html
2. http://localhost:8099/csmall-cart/doc.html --> 进入网关 --> 匹配动态路由–>负载均衡计算–>拼接服务实例ip:port–>过滤掉一级路径 -->转发访问–> http://127.0.0.1:20014/doc.html
3. http://localhost:8099/csmall-stock/base/stock/reduce/count
   总结动态路由:

• 访问网关
• 访问网关的资源路径,第一级必须是服务名称
• 除了服务名称剩下的路径,一定保证服务可以处理的请求