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spring cloud gateway 网关_微服务网关Spring Cloud Gateway全搞定
一、微服務網關Spring Cloud Gateway
1.1 導引
文中內容包含:微服務網關限流10萬QPS、跨域、過濾器、令牌桶算法。
在構建微服務系統中,必不可少的技術就是網關了,從早期的Zuul,到現在的Spring Cloud Gateway,網關我們用的不可少。
今天我就將沉淀下來的所有與網關相關的知識,用一篇文章總結清楚,希望對愛學習的小伙伴們有所幫助。
本篇文章主要介紹網關跨域配置,網關過濾器編寫,網關的令牌桶算法限流【每秒10萬QPS】
首先我們來看什么是網關
1.2 什么是微服務網關Gateway?
This project provides a library for building an API Gateway on top of Spring WebFlux.gateway官網:https://spring.io/projects/spring-cloud-gateway
實現微服務網關的技術有很多,
- nginx Nginx (engine x) 是一個高性能的HTTP和反向代理web服務器,同時也提供了IMAP/POP3/SMTP服務
- zuul ,Zuul 是 Netflix 出品的一個基于 JVM 路由和服務端的負載均衡器。
- spring-cloud-gateway, 是spring 出品的 基于spring 的網關項目,集成斷路器,路徑重寫,性能比Zuul好。
我們使用gateway這個網關技術,無縫銜接到基于spring cloud的微服務開發中來。
1.3 微服務為什么要使用網關呢?
不同的微服務一般會有不同的網絡地址,而外部客戶端可能需要調用多個服務的接口才能完成一個業務需求,如果讓客戶端直接與各個微服務通信,會有以下的問題:
以上這些問題可以借助網關解決。
網關是介于客戶端和服務器端之間的中間層,所有的外部請求都會先經過 網關這一層。也就是說,API 的實現方面更多地考慮業務邏輯,而安全、性能、監控可以交由 網關來做,這樣既提高業務靈活性又不缺安全性,典型的架構圖如圖所示:
1.4 微服務網關的優點
- 安全 ,只有網關系統對外進行暴露,微服務可以隱藏在內網,通過防火墻保護。
- 易于監控。可以在網關收集監控數據并將其推送到外部系統進行分析。
- 易于認證。可以在網關上進行認證,然后再將請求轉發到后端的微服務,而無須在每個微服務中進行認證。
- 減少了客戶端與各個微服務之間的交互次數
- 易于統一授權。
1.5 總結
微服務網關就是一個系統,通過暴露該微服務網關系統,方便我們進行相關的鑒權,安全控制,日志統一處理,易于監控的相關功能。
二、微服務網關搭建及配置
2.1 微服務網關微服務搭建
由于我們開發的系統 有包括前臺系統和后臺系統,后臺的系統給管理員使用。那么也需要調用各種微服務,所以我們針對管理后臺搭建一個網關微服務。分析如下:
搭建步驟:
(1)依賴坐標pom.xml:
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId> </dependency> <dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId> </dependency> <dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId> </dependency> 復制代碼(2)啟動引導類:GatewayApplication
@SpringBootApplication @EnableEurekaClient public class GatewayApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);} } 復制代碼(3)在resources下創建application.yml
spring:application:name: apigatewaycloud:gateway:routes:- id: openuri: lb://openpredicates:- Path=/open/**filters:- StripPrefix= 1- id: systemuri: lb://systempredicates:- Path=/system/**filters:- StripPrefix= 1 server:port: 9999 eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eurekainstance:prefer-ip-address: true 復制代碼參考官方手冊:
http://cloud.spring.io/spring-clou…
2.2 微服務網關跨域
在啟動類GatewayApplication中,加入跨域配置代碼如下
@Bean public CorsWebFilter corsFilter() {CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();config.addAllowedMethod("*");//支持所有方法config.addAllowedOrigin("*");//跨域處理 允許所有的域config.addAllowedHeader("*");//支持所有請求頭UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource(new PathPatternParser());source.registerCorsConfiguration("/**", config);//匹配所有請求return new CorsWebFilter(source); } 復制代碼三、微服務網關過濾器
我們可以通過網關過濾器,實現一些邏輯的處理,比如ip黑白名單攔截、特定地址的攔截等。下面的代碼中做了兩個過濾器,并且設定的先后順序。
(1)在網關微服務中創建IpFilter,無需配置其他,注冊到Spring容器即可生效
@Component public class IpFilter implements GlobalFilter, Ordered {@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();InetSocketAddress remoteAddress = request.getRemoteAddress();//TODO 設置ip白名單System.out.println("ip:"+remoteAddress.getHostName());return chain.filter(exchange);}@Overridepublic int getOrder() {return 1;} } 復制代碼(2)在網關微服務中創建UrlFilter,無需配置其他,注冊到Spring容器即可生效
@Component public class UrlFilter implements GlobalFilter, Ordered {@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();String url = request.getURI().getPath();//TODO 攔截特定URL地址System.out.println("url:"+url);return chain.filter(exchange);}@Overridepublic int getOrder() {return 2;} } 復制代碼四、網關限流每秒10萬請求
? 我們之前說過,網關可以做很多的事情,比如,限流,當我們的系統 被頻繁的請求的時候,就有可能 將系統壓垮,所以 為了解決這個問題,需要在每一個微服務中做限流操作,但是如果有了網關,那么就可以在網關系統做限流,因為所有的請求都需要先通過網關系統才能路由到微服務中。
4.1 限流實現思路分析
看圖就完了,非常簡單!
4.2 令牌桶算法 介紹
令牌桶算法是比較常見的限流算法之一,大概描述如下:
1)所有的請求在處理之前都需要拿到一個可用的令牌才會被處理; 2)根據限流大小,設置按照一定的速率往桶里添加令牌; 3)桶設置最大的放置令牌限制,當桶滿時、新添加的令牌就被丟棄或者拒絕; 4)請求達到后首先要獲取令牌桶中的令牌,拿著令牌才可以進行其他的業務邏輯,處理完業務邏輯之后,將令牌直接刪除; 5)令牌桶有最低限額,當桶中的令牌達到最低限額的時候,請求處理完之后將不會刪除令牌,以此保證足夠的限流
如下圖:
這個算法的實現,有很多技術,Guava(讀音: 瓜哇)是其中之一,redis客戶端也有其實現。
4.3 網關限流代碼實現
需求:每個ip地址1秒內只能發送10萬請求,多出來的請求返回429錯誤。
代碼實現:
(1)spring cloud gateway 默認使用redis的RateLimter限流算法來實現。所以我們要使用首先需要引入redis的依賴
<!--redis--> <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId><version>2.1.3.RELEASE</version> </dependency> 復制代碼(2)定義KeyResolver
在GatewayApplicatioin引導類中添加如下代碼,KeyResolver用于計算某一個類型的限流的KEY也就是說,可以通過KeyResolver來指定限流的Key。
//定義一個KeyResolver@Beanpublic KeyResolver ipKeyResolver() {return new KeyResolver() {@Overridepublic Mono<String> resolve(ServerWebExchange exchange) {return Mono.just(exchange.getRequest().getRemoteAddress().getHostName());}};} 復制代碼(3)修改application.yml中配置項,指定限制流量的配置以及REDIS的配置,修改后最終配置如下:
spring:application:name: apigatewaycloud:gateway:routes:- id: openuri: lb://openpredicates:- Path=/open/**filters:- StripPrefix= 1- name: RequestRateLimiter #請求數限流 名字不能隨便寫 args:key-resolver: "#{@ipKeyResolver}"redis-rate-limiter.replenishRate: 1redis-rate-limiter.burstCapacity: 1- id: systemuri: lb://systempredicates:- Path=/system/**filters:- StripPrefix= 1# 配置Redis 127.0.0.1可以省略配置redis:host: 101.57.2.128port: 6379 server:port: 9999 eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:100/eurekainstance:prefer-ip-address: true 復制代碼解釋:
- burstCapacity:令牌桶總容量。
- replenishRate:令牌桶每秒填充平均速率。
- key-resolver:用于限流的鍵的解析器的 Bean 對象的名字。它使用 SpEL 表達式根據#{@beanName}從 Spring 容器中獲取 Bean 對象。
通過在replenishRate和中設置相同的值來實現穩定的速率burstCapacity。設置burstCapacity高于時,可以允許臨時突發replenishRate。在這種情況下,需要在突發之間允許速率限制器一段時間(根據replenishRate),因為2次連續突發將導致請求被丟棄(HTTP 429 - Too Many Requests)
key-resolver: "#{@userKeyResolver}" 用于通過SPEL表達式來指定使用哪一個KeyResolver.
如上配置:
表示 一秒內,允許 一個請求通過,令牌桶的填充速率也是一秒鐘添加一個令牌。
最大突發狀況 也只允許 一秒內有一次請求,可以根據業務來調整 。
(4)測試時需要注意服務啟動順序,這里需要依賴于Redis,所以首先要啟動redis
- 啟動redis
- 啟動注冊中心
- 啟動商品微服務
- 啟動gateway網關
- 打開瀏覽器 http://localhost:9999/open
- 快速刷新,當1秒內發送超過10萬次請求,就會返回429錯誤。
那么問題來了:怎么發送10萬次請求呢? 知道的同學,請在留言區評論。不知道下次我寫篇壓測來個百萬QPS!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的spring cloud gateway 网关_微服务网关Spring Cloud Gateway全搞定的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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