Zuul1与Spring Cloud Gateway的区别
Zuul1简介
Zuul1是Netflix在2013年开源的网关组件,大规模的应用在Netflix的生产环境中,经受了实践考验。它可以与Eureka、Ribbon、Hystrix等组件配合使用,实现路由转发、负载均衡、熔断等功能。Zuul1的核心是一系列过滤器,过滤器简单易于扩展,已经有一些三方库如spring-cloud-zuul-ratelimit等提供了过滤器支持。
Zuul1基于Servlet构建,使用的是阻塞的IO,引入了线程池来处理请求。每个请求都需要独立的线程来处理,从线程池中取出一个工作线程执行,下游微服务返回响应之前这个工作线程一直是阻塞的。
Spring Cloud Gateway简介
Spring Cloud Gateway 是Spring Cloud的一个全新的API网关项目,目的是为了替换掉Zuul1。Gateway可以与Spring Cloud Discovery Client(如Eureka)、Ribbon、Hystrix等组件配合使用,实现路由转发、负载均衡、熔断等功能,并且Gateway还内置了限流过滤器,实现了限流的功能。
Gateway基于Spring 5、Spring boot 2和Reactor构建,使用Netty作为运行时环境,比较完美的支持异步非阻塞编程。Netty使用非阻塞的IO,线程处理模型建立在主从Reactors多线程模型上。其中Boss Group轮询到新连接后与Client建立连接,生成NioSocketChannel,将channel绑定到Worker;Worker Group轮询并处理Read、Write事件。
产品对比
下边以表格形式对Zuul1和Gateway作简单对比:
对比项 | Zuul1.x | Gateway |
---|---|---|
实现 | 基于Servlet2.x构建,使用阻塞的API | 基于Spring 5、Project Reactor、Spring Boot 2,使用非阻塞式的API |
长连接 | 不支持 | 支持 |
不适用场景 | 后端服务响应慢或者高并发场景下,因为线程数量是固定(有限)的,线程容易被耗尽,导致新请求被拒绝。 | 中小流量的项目,使用Zuul1.x更合适。 |
限流 | 无 | 内置限流过滤器 |
上手难度 | 同步编程,上手简单 | 门槛较高,上手难度中等 |
Spring Cloud集成 | 是 | 是 |
Sentinel集成 | 是 | 是 |
技术栈沉淀 | Zuul1开源近七年,经受考验,稳定成熟。 | 未见实际落地案例 |
Github used by | 1007 repositories | 102 repositories |
Github issues | 88 Open / 2736 Closed | 135 Open / 850 Closed |
注:Github used by和Github issues统计时间截止2019/8/26。
性能对比
低并发场景
不同的tps,同样的请求时间(50s),对两种网关产品进行压力测试,结果如下:
tps | 测试样本Zuul1/Gateway,单位个 | 平均响应时间Zuul1/Gateway, 单位毫秒 | 99%响应时间小于Zuul1/Gateway,单位毫秒 | 错误比例Zuul1/Gateway |
---|---|---|---|---|
20tps | 20977 / 20580 | 11 / 14 | 16 / 40 | 0% / 0% |
50tps | 42685 / 50586 | 18 / 12 | 66 / 22 | 0% / 0% |
并发较低的场景下,两种网关的表现差不多
高并发场景
配置同样的线程数(2000),同样的请求时间(5分钟),后端服务在不同的响应时间(休眠时间),对两种网关产品进行压力测试,结果如下:
休眠时间 | 测试样本Zuul1/Gateway,单位个 | 平均响应时间Zuul1/Gateway, 单位毫秒 | 99%响应时间小于Zuul1/Gateway,单位毫秒 | 错误次数Zuul1/Gateway,单位个 | 错误比例Zuul1/Gateway |
---|---|---|---|---|---|
休眠100ms | 294134 / 1059321 | 2026 / 546 | 6136 / 1774 | 104 / 0 | 0.04% / 0% |
休眠300ms | 101194 / 399909 | 5595 / 1489 | 15056 / 1690 | 1114 / 0 | 1.10% / 0% |
休眠600ms | 51732 / 201262 | 11768 / 2975 | 27217 / 3203 | 2476 / 0 | 4.79% / 0% |
休眠1000ms | 31896 / 120956 | 19359 / 4914 | 46259 / 5115 | 3598 / 0 | 11.28% / 0% |
Zuul网关的tomcat最大线程数为400,hystrix超时时间为100000。
Gateway在高并发和后端服务响应慢的场景下比Zuul1的表现要好。
官方性能对比
Spring Cloud Gateway的开发者提供了benchmark项目用来对比Gateway和Zuul1的性能,官方提供的性能对比结果如下:
网关 | Avg Req/sec/Thread | Avg Latency |
---|---|---|
Spring Cloud Gateway | 3.24k | 6.61ms |
Zuul1 | 2.09k | 12.56ms |
none | 11.77k | 2.09ms |
测试工具为wrk,测试时间30秒,线程数为10,连接数为200。
从官方的对比结果来看,Gateway的RPS是Zuul1的1.55倍,平均延迟是Zuul1的一半。
总结
Zuul1的开源时间很早,Netflix、Riot、携程、拍拍贷等公司都已经在生产环境中使用,自身经受了实践考验,是生产级的API网关产品。
Gateway在2019年离开Spring Cloud孵化器,应用于生产的案例少,稳定性有待考证。
从性能方面比较,两种产品在流量小的场景下性能表现差不多;并发高的场景下Gateway性能要好很多。从开发方面比较,Zuul1编程模型简单,易于扩展;Gateway编程模型稍难,代码阅读难度要比Zuul高不少,扩展也稍复杂一些。
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