為什么微服務(wù)要有網(wǎng)關(guān)

一、什么是服務(wù)網(wǎng)關(guān)

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

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，這些都可以通過過濾器完成（其實(shí)路由轉(zhuǎn)發(fā)也是通過過濾器實(shí)現(xiàn)的）。

二、為什么需要服務(wù)網(wǎng)關(guān)

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

• 每個(gè)服務(wù)自己實(shí)現(xiàn)一遍
• 寫到一個(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)
• 寫到服務(wù)網(wǎng)關(guān)的前置過濾器中，所有請(qǐng)求過來進(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題：

• 將權(quán)限校驗(yàn)的邏輯寫在網(wǎng)關(guān)的過濾器中，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)?。?！

三、服務(wù)網(wǎng)關(guān)技術(shù)選型

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的訪問通常是內(nèi)網(wǎng)訪問，速度很快）；
• 網(wǎng)關(guān)的單點(diǎn)問題：在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用過程中，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（通過壓測(cè)來估算機(jī)器的配置），而且nginx與zuul的性能比較，根據(jù)國外的一個(gè)哥們兒做的實(shí)驗(yàn)來看，其實(shí)相差不大，zuul是netflix開源的一個(gè)用來做網(wǎng)關(guān)的開源框架；
• 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

上述功能是網(wǎng)關(guān)的基本功能，網(wǎng)關(guān)還可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

• A|B測(cè)試：A|B測(cè)試時(shí)一塊比較大的東西，包含后臺(tái)實(shí)驗(yàn)配置、數(shù)據(jù)埋點(diǎn)（看轉(zhuǎn)化率）以及分流引擎，在服務(wù)網(wǎng)關(guān)中，可以實(shí)現(xiàn)分流引擎，但是實(shí)際上分流引擎會(huì)調(diào)用內(nèi)部服務(wù)，所以如果是按照上圖的架構(gòu)，分流引擎最好做在open-service中，不要做在服務(wù)網(wǎng)關(guān)中。
• 。。。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：

• 開發(fā)語言：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；