了解开发说的网关到底是什么?

日常测试工作中,开发提到的网关到底什么意思?本篇文章就分享一下所谓的网关究竟是什么技术、有什么好处,以及常见的网关组件有那些。

网关概述

如果没有网关?

1、前后端分离,页面会对接很多域(微服务),客户端处理的复杂性很高;

2、存在安全隐患,随着微服务暴露接口的增加,服务器的受攻击面积也会增加;

3、重复鉴权;服务鉴权功能分布在每个微服务中处理,客户端对于每个服务的提供者都需要重复鉴权;

4、客户端需要针对不同的请求协议做适配:因为在后端的微服务架构中,可能不同的服务采用的协议不同,比如:HTTP、RPC等;客户端调用多个服务时,需要对不同的协议进行适配;

5、跨域问题;

6、客户端难以重构,因为微服务是动态拆分的,域名会改变。

了解开发说的网关到底是什么?

微服务网关有什么好处呢?

针对没有网关时的缺点,微服务网关的诞生恰恰是解决这些问题的:

提供统一的访问入口,类似于门面,所有的请求都会先经过网关这一层,降低了服务器的受攻击面积;不管微服务怎么拆分,域名都不会变;也降低了客户端重构的难度。

提供统一的跨域问题解决方案。

提供统一的日志记录操作,进行用户打点,做用户画像,进行统一的监控。

提供统一的协议:如果后端微服务使用的协议不同,或存在一些对前端不友好的协议,可以在网关中转换为浏览器友好的、统一的协议。

认证授权;黑白名单机制,做路由转发。

限流,保护微服务。

整合微服务:API网关层可以把后端的多个服务进行整合,提供统一的业务接口,形成若干套业务系统。

请求转发:可以根据不同的请求路径pattern,进行请求的转发,并且可以基于网关实现 内网 和 外网 的隔离。外网采用HTTP提供服务,内网之间使用RPC通信(RPC通信更快)。

网关有哪些分类呢?

网关大体上分为两类:独立网关和业务网关。

  • 独立网关:像nginx、Kong、Trsefik属于独立网关,不关注业务代码;
  • 业务网关:像Zuul、Gateway属于业务网关,他们在意业务代码的实现语言。

网关有哪些技术组件?

服务网关是所有微服务的唯一入口,在做技术选型时,网关组件应该具备的特性:

1、高可用:保证7 * 24 小时可用,提供提供稳定可靠的服务。

2、高性能:所有的请求都会经过服务网关,它要承受的压力是很大的,所以它必须具备良好的性能,以应对高并发请求。

3、高安全性:要能防止外部的恶意访问,确保内网各个微服务的安全。

4、高可扩展性:服务网关是一个非业务的模块,除了要提供流量管控、路由转发、日志监控、认证鉴权等能力;同时要对以后非业务功能的扩展提供良好的兼容性。

现在的一些常见的网关技术:Nginx、OpenResty、Zuul、Spring Cloud Gateway等。

Nginx

Nginx是一款轻量级的Web服务器、反向代理服务器,由于它的内存占少,启动极快,高并发能力强,在互联网项目中广泛应用。一般Nginx的上层还有一个负载均衡器,如LVS,对Nginx做负载均衡。

特点:

1、Nginx以事件驱动的方式编写,所以有非常好的性能;

2、在性能上,Nginx占用很少的系统资源,能支持更多的并发连接,达到更高的访问效率;

3、在功能上,Nginx是优秀的代理服务器和负载均衡服务器;

4、在安装配置上,Nginx安装简单、配置灵活;

5、Nginx支持热部署,启动速度特别快,可以在不间断服务的情况下对软件版本或配置进行升级;nginx -s reload。

在微服务的体系之下,Nginx被越来越多的项目所采用,作为网关来使用,配合Lua做限流、熔断等控制。

此外,Nginx可以用来做正向代理反向代理

正向代理:

1、正向代理,“代理”的是客户端,客户端知道目标,而目标不知道客户端是通过VPN访问的;

2、由于防火墙的原因,我们并不能直接访问谷歌,那么我们可以借助VPN来实现。

反向代理:

1、反向代理,“代理”的是服务器端,这一个过程对于客户端而言是透明的;

2、当我们在外网访问google的时候,google会进行一个转发,代理到他们内网去,这就是所谓的反向代理。

OpenResty

OpenResty 是一个基于 Nginx 与 Lua 的高性能 Web 平台,其内部集成了大量的 Lua 库、第三方模块。用于方便地搭建能够处理超高并发、扩展性极高的动态 Web 应用、Web 服务和动态网关;快速构造出足以胜任 10K 乃至 1000K 以上单机并发连接的高性能 Web 应用系统。

OpenResty 的目标是让我们的Web服务直接跑在 Nginx 服务内部,充分利用 Nginx 的非阻塞 I/O 模型;不仅仅对HTTP 客户端请求,甚至于对远程后端(诸如 MySQL、PostgreSQL、Memcached、Redis等)都能进行一致的高性能响应。

本质上就是将Lua脚本嵌入到Nginx中,在每个nginx的进程中都嵌入一个LuaJIT虚拟机来执行Lua脚本;

在接收客户端请求时,通过在不同的阶段挂载不同的Lua脚本,实现拦截请求进行前置/后置处理;

OpenResty实现网关功能的核心就是在11个步骤中挂载不同的Lua脚本实现功能的扩展。

特点:

轻、非常轻,Lua脚本和Nginx耦合度非常低。

Zuul

Zuul作为微服务系统的网关组件,是从设备和网站到Netflix流应用程序后端的所有请求的前门,其旨在实现动态路由,监控,弹性和安全性。

Zuul的核心是由一些列的过滤器Filter组成,它定义了四种标准类型的过滤器,对应于请求的整个生命周期:

zuul有两个版本:zuul1和zuul2,目前spring cloud只集成了zuul1。zuul2是Netflix在2018年5月推出,它最大的特点就是支持异步调用(而zuul1仅支持同步) ,不过可惜springcloud并没有计划集成zuul2,而且还推出springcloud gateway来替代zuul1。这也标志着zuul已经渐渐被Spring Cloud 抛弃,不建议使用了。

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