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基于Redis实现Spring Cloud Gateway的动态管理

2019-08-22 09:30
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基于Redis实现Spring Cloud Gateway的动态管理

引言:

Spring Cloud Gateway是当前使用非常广泛的一种API网关。它本身能力并不能完全满足企业对网关的期望,人们希望它可以提供更多的服务治理能力。但Spring Cloud Gateway并不提供数据的动态管理,甚至修改个路由都需要重启。我们如何解决它这个短板,同时实现治理配置数据的高效动态管理呢?本文将带来我们网关与Redis组合的实践。

目录:

1.Spring Cloud Gateway 简介

2.网关数据管理

3.实现细节

1.Spring Cloud Gateway 简介

API 网关

API 网关出现的原因是微服务架构的出现,不同的微服务一般会有不同的网络地址,而外部客户端可能需要调用多个服务的接口才能完成一个业务需求,如果让客户端直接与各个微服务通信,会有以下的问题:

客户端会多次请求不同的微服务,增加了客户端的复杂性。

存在跨域请求,在一定场景下处理相对复杂。

认证复杂,每个服务都需要独立认证。

难以重构,随着项目的迭代,可能需要重新划分微服务。例如,可能将多个服务合并成一个或者将一个服务拆分成多个。如果客户端直接与微服务通信,那么重构将会很难实施。

某些微服务可能使用了防火墙 / 浏览器不友好的协议,直接访问会有一定的困难。

以上这些问题可以借助 API 网关解决。API 网关是介于客户端和服务器端之间的中间层,所有的外部请求都会先经过 API 网关这一层。也就是说,API 的实现方面更多的考虑。

基于Redis实现Spring Cloud Gateway的动态管理

使用 API 网关后的优点如下:

易于监控。可以在网关收集监控数据并将其推送到外部系统进行分析。

易于认证。可以在网关上进行认证,然后再将请求转发到后端的微服务,而无须在每个微服务中进行认证。

减少了客户端与各个微服务之间的交互次数。

Spring Cloud Gateway

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

Spring Cloud Gateway作为Spring Cloud生态系中的网关,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/埋点,和限流等。

基于Redis实现Spring Cloud Gateway的动态管理

SCG架构

如图所示,SCG的架构看起来很简单。

首先,它内部包含了一个高性能的Netty Server,用来接收各类网络请求。请求进来之后,会根据配置的各个路由进行匹配并处理请求。每个路由都可以定义多个断言(Predicate),用于路由匹配。

SCG默认提供了10多个内建的断言,可以基于请求的各个方面(请求头,路径,路径,时间,Cookie,http方法等)进行路由匹配。如果还不够,用户还可以自已扩展。

请求匹配到了合适的路由之后,就会按照路由中配置的各过滤器(filter),按顺序对请求进行处理。Filter也基本上可以对请求的所有属性做处理,修改,添加或者除请求头,修改请求数据,修改返回的数据等,几乎无所不能。当然,修改请求也只是一方面的用途,认证,鉴权,记录日志等也都可以在网关中统一来做。

所有filter形成处理链,直到所有的filter处理完,才会交给最后面的 Netty Client,由它将处理过的请求发送至对应的微服务。

在请求发送至微服务之前,还可以定义它的负载均衡策略(LoadBalancerRule),以决定请求至底发往微服务的哪个实例。

Filter 与 LoadBalancerRule 都支持自行扩展。

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