BFE原生路由转发功能分析

为什么加上“原生”，因为我们基于BFE开发已经魔改了。

路由转发是BFE作为一个七层流量代理服务的核心功能，BFE设计了一套支持多租户、多机房的路由转发模型。

（图片来源:《深入理解BFE》)

基本概念

在原生路由转发功能中，bfe对租户、集群、子集群、实例的概念解释如下：

租户：product，不同业务线/不同产品线；
集群：一个产品会有多个微服务，例如一个商城产品可能会有用户微服务、订单微服务、库存微服务，每个微服务就是一个集群；
子集群：通常一个集群只有一个子集群，除非存在多数据中心坡的数据中心；
实例：每个子集群可以有多个后端服务实例，“ip+端口”为一个实例，一个微服务部署多少个节点就有多少个实例；

路由转发过程

与路由相关的流程：确定租户->确定集群->确定子集群->确定实例

与转发相关的流程：获取转发器->转发请求

确定租户
- 1、根据请求的host（域名）从host_rule配置中查找该host映射的租户；
- 2、如果host映射不到租户，或者host是ip地址，那么根据ip从vip_rule配置文件中查找ip映射的租户；
确定集群
- 1、根据租户名称从route_rule配置中获取该租户的所有路由规则；
- 2、按规则配置的顺序，遍历路由规则，获取第一个匹配当前请求的路由规则（匹配逻辑与限流的匹配逻辑相同）；
- 3、获取匹配的路由规则配置的集群名称；
获取转发器
- 1、根据集群名称，从cluster_rule配置文件中查找该集群的配置；
- 2、根据集群配置获取或创建转发器；
确定子集群
- 1、根据集群名称，从gslb配置文件中查找该集群的所有子集群，再根据子集群的权重负载均衡选择一个子集群；
- 2、从cluster_table配置文件中获取该子集群下的所有实例；
确定实例
- 1、从子集群中，根据权重负载均衡选择一个实例；
转发请求
- 1、使用转发器，传入后端地址，根据后端地址和请求协议创建连接或获取空闲的连接；
- 2、使用连接转发请求；

说明：这些步骤中的从xx配置文件中查找/获取xx配置，只是为了便于理解才这样描述，实际上，BFE在启动时就已经加载所有配置文件缓存在内存中了。

案例分析

商城产品线(ShoppMall)，域名为shoppmall.com，订单服务(OrderService)部署在中国机房(CN-idc0)，部署三个实例。

相关配置如下：

host_rule:

{"Version": "1.0.0","DefaultProduct": null,"Hosts": {// 对应HostTags下的配置"ShoppMallTag":["shoppmall.com"]},"HostTags": {"ShoppMall":[// 标签随便定"ShoppMallTag"]}
}

route_rule:

{"Version": "1.0.0","ProductRule": {"ShoppMall": [{// 以/order开头的请求路由到OrderService微服务"Cond": "req_path_prefix_in("/order")","ClusterName": "OrderService"}]}
}

cluster_rule:

{"Version": "init version","Config": {// OrderService集群的基础配置"OrderService": {// 请求后端相关：连接超时等"BackendConf": {"TimeoutConnSrv": 2000,"TimeoutResponseHeader": 50000,"MaxIdleConnsPerHost": 0,"RetryLevel": 0},// 心跳检测配置"CheckConf": {"Schem": "http","Uri": "/healthcheck","Host": "example.org","StatusCode": 200,"FailNum": 10,"CheckInterval": 1000},// 全局负载均衡策略配置"GslbBasic": {"CrossRetry": 0,"RetryMax": 2,"HashConf": {"HashStrategy": 0,"HashHeader": "Cookie:UID","SessionSticky": false}},// 客户端读写相关"ClusterBasic": {"TimeoutReadClient": 30000,"TimeoutWriteClient": 60000,"TimeoutReadClientAgain": 30000,"ReqWriteBufferSize": 512,"ReqFlushInterval": 0,"ResFlushInterval": -1,"CancelOnClientClose": false}}}
}

gslb:

{"Clusters": {// 订单集群的子集群配置"OrderService": {"GSLB_BLACKHOLE": 0,"CN-idc0": 100}},"Hostname": "","Ts": "0"
}

cluster_table:

{"Version": "1.0.0","Config": {// 集群"OrderService": {// 子集群"CN-idc0": [// 实例{"Addr": "127.0.0.1","Name": "example_hostname","Port": 8180,"Weight": 10},{"Addr": "127.0.0.1","Name": "example_hostname","Port": 8181,"Weight": 10},{"Addr": "127.0.0.1","Name": "example_hostname","Port": 8182,"Weight": 10}]}
}

客户端发送POST http://shoppmall.com/order/createOrder请求路由过程如下：

1、根据host：shoppmall.com，路由到租户：ShoppMall；
2、获取ShoppMall租户的所有路由规则，路径“/order/createOrder”匹配到集群为OrderService；
3、根据集群获取gslb配置，路由到子集群为CN-idc0；
4、根据集群：OrderService、子集群：CN-idc0，获取到三个后端实例：127.0.0.1:8180、127.0.0.1:8181、127.0.0.1:8182；
5、从三个实例中负载均衡选择一个实例。

总结

笔者个人觉得，BFE的路由配置文件太多了，而且不太直观，有点绕，不区分租户配置，将会导致一个文件一大堆的配置，不易于管理。

可能是开源的缘故，bfe不想依赖其它第三方如配置中心、数据库之类的服务，所以才改为使用配置文件配置，又或者原本设计就是使用文件配置。而这其实与使用nginx一样，需要经常修改配置文件。