SA实战 ·《SpringCloud Alibaba实战》第12章-服务网关:网关概述与核心架构

本文涉及的产品
云原生 API 网关,700元额度,多规格可选
简介: SA实战 ·《SpringCloud Alibaba实战》第12章-服务网关:网关概述与核心架构


一不小心《SpringCloud Alibaba实战》专栏都更新到第12章了,再不上车就跟不上了,小伙伴们快跟上啊!

注意:本项目完整源码加入 冰河技术 知识星球即可获取,文末有优惠券。

在《SpringCloud Alibaba实战》专栏前面的文章中,我们实现了用户微服务、商品微服务和订单微服务之间的远程调用,并且实现了服务调用的负载均衡。也基于阿里开源的Sentinel实现了服务的限流与容错,并详细介绍了Sentinel的核心技术与配置规则 。今天,我们正式进入服务网关章节的学习,首先,我们对服务网关进行简要的概述并对其核心架构进行简要的剖析。

本章总览

图片.png


网关概述

当采用分布式、微服务的架构模式开发系统中,服务网关是整个系统中必不可少的一部分。

没有网关的弊端

当一个系统使用分布式、微服务架构后,系统会被拆分为一个个小的微服务,每个微服务专注一个小的业务。那么,客户端如何调用这么多微服务的接口呢?如果不做任何处理,没有服务网关,就只能在客户端记录下每个微服务的每个接口地址,然后根据实际需要去调用相应的接口。

图片.pngimage.gif


这种直接使用客户端记录并管理每个微服务的每个接口的方式,存在着太多的问题。比如,这里我列举几个常见的问题。

  • 由客户端记录并管理所有的接口缺乏安全性。
  • 由客户端直接请求不同的微服务,会增加客户端程序编写的复杂性。
  • 涉及到服务认证与鉴权规则时,需要在每个微服务中实现这些逻辑,增加了代码的冗余性。
  • 客户端调用多个微服务,由于每个微服务可能部署的服务器和域名不同,存在跨域的风险。
  • 当客户端比较多时,每个客户端上都管理和配置所有的接口,维护起来相对比较复杂。

引入API网关

API网关,其实就是整个系统的统一入口。网关会封装微服务的内部结构,为客户端提供统一的入口服务,同时,一些与具体业务逻辑无关的通用逻辑可以在网关中实现,比如认证、授权、路由转发、限流、监控等。引入API网关后,如下所示。

image.gif图片.png


可以看到,引入API网关后,客户端只需要连接API网关,由API网关根据实际情况进行路由转发,将请求转发到具体的微服务,同时,API网关会提供认证、授权、限流和监控等功能。


主流的API网关

当系统采用分布式、微服务的架构模式后,API网关就成了整个系统不可分割的一部分。业界通过不断的探索与创新,实现了多种API网关的解决方案。目前,比较主流的API网关有:Nginx+Lua、Kong官网、Zuul网关、Apache Shenyu网关、SpringCloud Gateway网关。

Nginx+Lua

Nginx的一些插件本身就实现了限流、缓存、黑白名单和灰度发布,再加上Nginx的反向代理和负载均衡,能够实现对服务接口的负载均衡和高可用。而Lua语言可以实现一些简单的业务逻辑,Nginx又支持Lua语言。所以,可以基于Nginx+Lua脚本实现网关。

Kong网关

Kong网关基于Nginx与Lua脚本开发,性能高,比较稳定,提供多个限流、鉴权等插件,这些插件支持热插拔,开箱即用。Kong网关提供了管理页面,但是,目前基于Kong网关二次开发比较困难。

Zuul网关

Zuul网关是Netflix开源的网关,功能比较丰富,主要基于Java语言开发,便于在Zuul网关的基础上进行二次开发。但是Zuul网关无法实现动态配置规则,依赖的组件相对来说也比较多,在性能上不如Nginx。

Apache Shenyu网关

Dromara社区开发的网关框架,ShenYu 的前名是 soul,最近正式加入了 Apache 的孵化器,因此改名为 ShenYu。其是一个异步的,高性能的,跨语言的,响应式的API网关,并在此基础上提供了非常丰富的扩展功能:

  • 支持各种语言(http协议),支持Dubbo, Spring-Cloud, Grpc, Motan, Sofa, Tars等协议。
  • 插件化设计思想,插件热插拔,易扩展。
  • 灵活的流量筛选,能满足各种流量控制。
  • 内置丰富的插件支持,鉴权,限流,熔断,防火墙等等。
  • 流量配置动态化,性能极高。
  • 支持集群部署,支持 A/B Test,蓝绿发布。

SpringCloud Gateway网关

Spring为了替换Zuul而开发的网关,SpringCloud Alibaba技术栈中,并没有单独实现网关的组件。在后续的案例实现中,我们会使用SpringCloud Gateway实现网关功能。

SpringCloud Gateway网关

Spring Cloud Gateway是Spring公司基于Spring 5.0, Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等技术开发的网关,它旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的 API 路由管理方式。

它的目标是替代Netflix Zuul,其不仅提供统一的路由方式,并且基于 Filter 链的方式提供了网关基本的功能,例如:安全,监控和限流、重试等。

SpringCloud Gateway概述

Spring  Cloud Gateway是Spring Cloud的一个全新项目,基于Spring 5.0 + Spring Boot 2.0和Project Reactor等技术开发的网关,它旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的API路由管理方式。

Spring Cloud  Geteway作为Spring Cloud生态系统中的网关,目标是替代Zuul,在Spring  Cloud2.0以上版本中,没有对新版本的Zuul 2.0以上最新高性能版本进行集成,仍然还是使用的Zuul  1.x非Reactor模式的老版本。

为了提升网关性能,Spring Cloud  Gateway是基于WebFlux框架实现的,而WebFlux框架底层则使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty。

Spring Cloud Gateway的目标提供统一的路由方式且基于Filter链的方式提供了网关基本的功能,例如:安全,监控/指标,和限流。

总结一句话:Spring Cloud Gateway使用的Webflux中的reactor-netty响应式编程组件,底层使用Netty通讯框架。

SpringCloud Gateway核心架构

客户端请求到 Gateway 网关,会先经过 Gateway Handler Mapping 进行请求和路由匹配。匹配成功后再发送到  Gateway Web Handler  处理,然后会经过特定的过滤器链,经过所有前置过滤后,会发送代理请求。请求结果返回后,最后会执行所有的后置过滤器。

图片.png


由上图可以看出,SpringCloud Gateway的主要流程为:客户端请求会先打到Gateway,具体的讲应该是DispacherHandler(因为Gateway引入了WebFlux,作用可以类比MVC的DispacherServlet)。

Gateway根据用户的请求找到相应的HandlerMapping,请求和具体的handler之间有一个映射关系,网关会对请求进行路由,handler会匹配到RoutePredicateHandlerMapping,匹配请求对应的Route,然后到达Web处理器。

WebHandler代理了一系列网关过滤器和全局过滤器的实例,这些过滤器可以对请求和响应进行修改,最后由代理服务完成用户请求,并将结果返回。

注:SpringCloud Gateway部分参考链接:https://www.csdn.net/tags/NtTagg0sMTk1OTItYmxvZwO0O0OO0O0O.htmlhttps://baijiahao.baidu.com/s?id=1685753662803832483

相关文章
|
4月前
|
消息中间件 负载均衡 中间件
⚡ 构建真正的高性能即时通讯服务:基于 Netty 集群的架构设计与实现
本文介绍了如何基于 Netty 构建分布式即时通讯集群。随着用户量增长,单体架构面临性能瓶颈,文章对比了三种集群方案:Nginx 负载均衡、注册中心服务发现与基于 ZooKeeper 的消息路由架构。最终选择第三种方案,通过 ZooKeeper 实现服务注册发现与消息路由,并结合 RabbitMQ 支持跨服务器消息广播。文中还详细讲解了 ZooKeeper 搭建、Netty 集群改造、动态端口分配、服务注册、负载均衡及消息广播的实现,构建了一个高可用、可水平扩展的即时通讯系统。
507 0
|
1月前
|
Java Linux 虚拟化
【Docker】(1)Docker的概述与架构,手把手带你安装Docker,云原生路上不可缺少的一门技术!
1. Docker简介 1.1 Docker是什么 为什么docker会出现? 假定您在开发一款平台项目,您的开发环境具有特定的配置。其他开发人员身处的环境配置也各有不同。 您正在开发的应用依赖于您当前的配置且还要依赖于某些配置文件。 您的企业还拥有标准化的测试和生产环境,且具有自身的配置和一系列支持文件。 **要求:**希望尽可能多在本地模拟这些环境而不产生重新创建服务器环境的开销 问题: 要如何确保应用能够在这些环境中运行和通过质量检测? 在部署过程中不出现令人头疼的版本、配置问题 无需重新编写代码和进行故障修复
321 2
|
8月前
|
人工智能 运维 安全
AI 安全架构概述
AI 安全架构涵盖数据采集、模型训练、推理部署等阶段,确保安全性、隐私与合规。其核心组件包括数据层、模型层、推理层、应用层和运维层,针对数据安全威胁(如数据投毒)、模型窃取、对抗攻击及系统漏洞等风险,提出数据加密、对抗训练、联邦学习等防御策略,并强调开发前、开发中和部署后的最佳实践,以降低 AI 解决方案的安全风险。
857 13
|
4月前
|
文字识别 运维 监控
架构解密|一步步打造高可用的 JOCR OCR 识别服务
本文深入解析了JOCR OCR识别服务的高可用架构设计,涵盖从用户上传、智能调度、核心识别到容错监控的完整链路,助力打造高性能、低成本的工业级OCR服务。
224 0
架构解密|一步步打造高可用的 JOCR OCR 识别服务
|
8月前
|
消息中间件 人工智能 监控
文生图架构设计原来如此简单之分布式服务
想象一下,当成千上万的用户同时要求AI画图,如何公平高效地处理这些请求?文生图/图生图大模型的架构设计看似复杂,实则遵循简单而有效的原则:合理排队、分工明确、防患未然。
320 14
文生图架构设计原来如此简单之分布式服务
|
8月前
|
负载均衡 Dubbo Java
Spring Cloud Alibaba与Spring Cloud区别和联系?
Spring Cloud Alibaba与Spring Cloud区别和联系?
|
8月前
|
存储 监控 安全
工业物联网关应用:PLC数据通过智能网关上传阿里云实战
本文介绍如何使用智能网关将工厂PLC数据传输至阿里云平台,适合中小企业远程监控设备状态。硬件准备包括三菱FX3U PLC、4G智能网关和24V电源。接线步骤涵盖PLC编程口与网关连接、运行状态检测及天线电源接入。配置过程涉及通讯参数、阿里云对接和数据点映射。PLC程序关键点包括数据上传触发和温度值处理。阿里云平台操作包含实时数据查看、数据可视化和规则引擎设置。最后提供常见故障排查表和安全建议,确保系统稳定运行。
765 1
|
9月前
|
人工智能 SpringCloudAlibaba 自然语言处理
SpringCloud Alibaba AI整合DeepSeek落地AI项目实战
在现代软件开发领域,微服务架构因其灵活性、可扩展性和模块化特性而受到广泛欢迎。微服务架构通过将大型应用程序拆分为多个小型、独立的服务,每个服务运行在其独立的进程中,服务与服务间通过轻量级通信机制(通常是HTTP API)进行通信。这种架构模式有助于提升系统的可维护性、可扩展性和开发效率。
2980 2
|
11月前
|
存储 JavaScript 开发工具
基于HarmonyOS 5.0(NEXT)与SpringCloud架构的跨平台应用开发与服务集成研究【实战】
本次的.HarmonyOS Next ,ArkTS语言,HarmonyOS的元服务和DevEco Studio 开发工具,为开发者提供了构建现代化、轻量化、高性能应用的便捷方式。这些技术和工具将帮助开发者更好地适应未来的智能设备和服务提供方式。
基于HarmonyOS 5.0(NEXT)与SpringCloud架构的跨平台应用开发与服务集成研究【实战】
|
10月前
|
人工智能 安全 Java
AI 时代:从 Spring Cloud Alibaba 到 Spring AI Alibaba
本次分享由阿里云智能集团云原生微服务技术负责人李艳林主讲,主题为“AI时代:从Spring Cloud Alibaba到Spring AI Alibaba”。内容涵盖应用架构演进、AI agent框架发展趋势及Spring AI Alibaba的重磅发布。分享介绍了AI原生架构与传统架构的融合,强调了API优先、事件驱动和AI运维的重要性。同时,详细解析了Spring AI Alibaba的三层抽象设计,包括模型支持、工作流智能体编排及生产可用性构建能力,确保安全合规、高效部署与可观测性。最后,结合实际案例展示了如何利用私域数据优化AI应用,提升业务价值。
964 4