文章目录

1 微服务网关概述
2 微服务网关微服务搭建
3 微服务网关跨域
4 微服务网关过滤器
5 微服务网关限流
- 5.1 思路分析
- 5.2 令牌桶算法
- 5.3 网关限流代码实现

1 微服务网关概述

简单理解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

以上这些问题可以借助网关解决。

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网关这一层。也就是说，API 的实现方面更多的考虑业务逻辑，而安全、性能、监控可以交由网关来做，这样既提高业务灵活性又不缺安全性。典型的架构图如图所示：

解决如图所示：

优点如下：

安全，只有网关系统对外进行暴露，微服务可以隐藏在内网，通过防火墙保护。
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。
易于统一认证授权。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

总结：微服务网关就是一个系统，通过暴露该微服务网关系统，方便我们进行相关的鉴权，安全控制，日志统一处理，易于监控的相关功能。
实现微服务网关的技术有很多：

nginx Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务
zuul ,Zuul 是 Netflix 出品的一个基于 JVM 路由和服务端的负载均衡器。不维护了，弃用。
spring-cloud-gateway, 是spring 出品的基于spring 的网关项目，集成断路器，路径重写，性能比Zuul好。

我们使用gateway这个网关技术，无缝衔接到基于spring cloud的微服务开发中来。

gateway官网：https://spring.io/projects/spring-cloud-gateway

2 微服务网关微服务搭建

由于我们开发的系统有包括前台系统和后台系统，后台的系统给管理员使用。那么也需要调用各种微服务，所以我们针对管理后台搭建一个网关微服务。分析如下：

搭建步骤：

创建服务 gataway_system
引入pom依赖

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

启动类：com.gataway.system.GatewayApplication

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class GatewayApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);}
}

配置文件：application.yml

spring:application:name: sysgatewaycloud:gateway:#路由routes:- id: goodsuri: lb://goodspredicates:- Path=/goods/**filters:#切除前缀第一个/goods/- StripPrefix= 1- id: systemuri: lb://systempredicates:- Path=/system/**filters:- StripPrefix= 1redis:host: 192.168.200.128
server:port: 9101
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eurekainstance:prefer-ip-address: true

参考官方手册：

https://cloud.spring.io/spring-cloud-gateway/spring-cloud-gateway.html#_stripprefix_gatewayfilter_factory

3 微服务网关跨域

修改application.yml ,在spring.cloud.gateway节点添加配置，

  globalcors:cors-configurations:'[/**]': # 匹配所有请求allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域allowedMethods: # 支持的方法- GET- POST- PUT- DELETE

最终配置文件如下：

spring:application:name: sysgatewaycloud:gateway:globalcors:cors-configurations:'[/**]': # 匹配所有请求allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域allowedMethods: # 支持的方法- GET- POST- PUT- DELETEroutes:- id: goodsuri: lb://goodspredicates:- Path=/goods/**filters:- StripPrefix= 1
server:port: 9101
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eurekainstance:prefer-ip-address: true

4 微服务网关过滤器

我们可以通过网关过滤器，实现一些逻辑的处理，比如ip黑白名单拦截、特定地址的拦截等。下面的代码中做了两个过滤器，并且设定的先后顺序，只演示过滤器与运行效果。

需求1：ip黑名单拦截
IpFilter com.system.filter包下，需要实现Oredered，GlobalFilter接口。

@Component
public class IpFilter implements Ordered, GlobalFilter {// 1 ip拦截。pdd ip是淘宝，不让你百亿补贴。@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {//获取请求ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();//返回响应ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();//获取远程地址InetSocketAddress remoteAddress = request.getRemoteAddress();//获取主机名String hostString = remoteAddress.getHostString();if (hostString.equals("192.168.200.1")){//拒绝访问response.setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);return response.setComplete();}return chain.filter(exchange);}//指定过滤器的顺序，越小越先执行@Overridepublic int getOrder() {return 1;}
}

需求2：特定地址的拦截 /admin/delete log

@Component
public class UrlFilter implements Ordered, GlobalFilter {@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();URI uri = request.getURI();String path = uri.getPath();//获取请求路径System.out.println(path);//如果请求的路径包含/spec/他就会进行一个记录if (path.contains("/spec/")){System.out.println("我进来了哦 "+path);}return chain.filter(exchange);}@Overridepublic int getOrder() {return 2;}
}

5 微服务网关限流

概念：两个概念

限流：当我们的系统被频繁的请求的时候，就有可能将系统压垮，需要在每一个微服务中做限流操作

网关限流：在网关系统做限流 order 1w/s search 5w/s

5.1 思路分析

5.2 令牌桶算法

令牌桶算法是比较常见的限流算法之一，大概描述如下：

1）所有的请求在处理之前都需要拿到一个可用的令牌才会被处理；

2）根据限流大小，设置按照一定的速率往桶里添加令牌；

3）桶设置最大的放置令牌限制，当桶满时、新添加的令牌就被丢弃或者拒绝；

4）请求达到后首先要获取令牌桶中的令牌，拿着令牌才可以进行其他的业务逻辑，处理完业务逻辑之后，将令牌直接删除；

5）令牌桶有最低限额，当桶中的令牌达到最低限额的时候，请求处理完之后将不会删除令牌，以此保证足够的限流

如下图：

这个算法的实现，有很多技术，Guava(读音: 瓜哇)是其中之一，redis客户端也有其实现。

5.3 网关限流代码实现

需求：每个ip地址1秒内只能发送1次请求order，多出来的请求返回429错误。
代码实现：

（1）spring cloud gateway 默认使用redis的RateLimter限流算法来实现。所以我们要使用首先需要引入redis的依赖

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId><version>2.1.3.RELEASE</version>
</dependency>

（2）定义KeyResolver

在GatewayApplicatioin引导类中添加如下代码，KeyResolver用于计算某一个类型的限流的KEY也就是说，可以通过KeyResolver来指定限流的Key。

    //令牌桶限流  需要引入spring-boot-starter-data-redis-reactive依赖@Beanpublic KeyResolver ipKeyResolver(){return new KeyResolver() {@Overridepublic Mono<String> resolve(ServerWebExchange exchange) {String ip = exchange.getRequest().getRemoteAddress().getHostString();//获取请求域名System.out.println("经过了-> GatewayApplication#ipKeyResolver 令牌桶限流");//开始限流，具体限流需要在resource里面配置return Mono.just(ip);}};}
}

（3）配置文件配置redis及限流策略。某个服务的filters下，加入如下代码。

spring:application:name: sysgatewaycloud:gateway:globalcors:cors-configurations:'[/**]': # 匹配所有请求allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域allowedMethods: # 支持的方法- GET- POST- PUT- DELETEroutes:- id: orderuri: lb://orderpredicates:- Path=/order/**filters:- StripPrefix= 1- name: RequestRateLimiter #请求数限流 名字不能随便写 args:key-resolver: "#{@ipKeyResolver}"redis-rate-limiter.replenishRate: 1 #令牌桶每秒填充平均速率redis-rate-limiter.burstCapacity: 1 #令牌桶总容量- id: systemuri: lb://systempredicates:- Path=/system/**filters:- StripPrefix= 1# 配置Redis 127.0.0.1可以省略配置redis:host: 192.168.200.128port: 6379
server:port: 9101
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eurekainstance:prefer-ip-address: true

解释：

burstCapacity：令牌桶总容量。
replenishRate：令牌桶每秒填充平均速率。
key-resolver：用于限流的键的解析器的 Bean 对象的名字。它使用 SpEL 表达式根据#{@beanName}从 Spring 容器中获取 Bean 对象。
通过在replenishRate和中设置相同的值来实现稳定的速率burstCapacity。设置burstCapacity高于时，可以允许临时突发replenishRate。在这种情况下，需要在突发之间允许速率限制器一段时间（根据replenishRate），因为2次连续突发将导致请求被丢弃（HTTP 429 - Too Many Requests）

key-resolver: “#{@userKeyResolver}” 用于通过SPEL表达式来指定使用哪一个KeyResolver.

如上配置：

表示一秒内，允许一个请求通过，令牌桶的填充速率也是一秒钟添加一个令牌。

最大突发状况也只允许一秒内有一次请求，可以根据业务来调整。

（4）测试

启动redis

启动注册中心

启动商品微服务

启动gateway网关

打开浏览器 http://localhost:order/order/brand

快速刷新，当1秒内发送多次请求，就会返回429错误。

http 响应码

2 没问题

200

3 没问题，需要浏览器做操作

302 303 转发

4 客户端有问题

404 not found 429

5服务端

501 系统繁忙，请稍后再试

微服务网关GateWay 过滤+路由+限流相关推荐

SpringCloud 微服务网关Gateway 动态路由配置
概述:在上一章节<SpringCloud 微服务网关Gateway介绍及简单路由配置>中我们讲述了Gateway的最简单的路由配置方式.但是其中比较明显的问题就是我们在配置路由服务的地址时 ...
Spring Cloud之（十八）微服务网关GateWay
十八.微服务网关GateWay Zuul 1.x 是一个基于阻塞 IO 的 API Gateway 以及 Servlet:直到 2018 年 5 月,Zuul 2.x(基于Netty,也是非阻塞的,支 ...
SpringCloud—— 微服务网关GateWay
目录 1.GateWay网关概述 1.1.什么是GateWay? 1.2.为什么要使用微服务网关? 1.3.Zuul与GateWay网关的区别? 2.快速入门 2.1.创建项目 2.2.配置yml文件 ...
「微服务系列 13」熔断限流隔离降级
我们知道微服务分布式依赖关系错综复杂,比方说前端的请求转化为后端调用的服务请求,一个前端请求会转为成很多个后端调用的服务请求,那么这个时候后台的服务出现不稳定或者延迟,如果没有好的限流熔断措施,可能会 ...
SpringCloud 微服务网关Gateway介绍及简单路由配置
概述:什么是微服务网关?为了解决用户客户端在调用微服务系统中的多个消费者工程接口时,需要维护非常多的消费者应用接口地址等信息,以及可能存在不同应用见的调用跨域等问题,微服务网关组件随即出现.网关作为用 ...
微服务网关Gateway(七）
前言 zuul目前已经出现了分歧,zuul 升级到 Zuul2的时候出现了内部分歧,并且导致Zuul的核心人员的离职,导致Zuul2一直跳票,等了两年,目前造成的局面是Zuul已经没人维护,Zuul2 ...
微服务网关Gateway实战
1. 什么是Spring Cloud Gateway 网关作为流量的入口,常用的功能包括路由转发,权限校验,限流等. Spring Cloud Gateway 是Spring Cloud官方推出的第二 ...
Spring Cloud微服务网关Zuul过滤链和整合OAuth2+JWT入门实战
一.Spring Cloud Zuul 过滤链 1.1 工作原理 Zuul的核心逻辑是由一系列的Filter来实现的,他们能够在进行HTTP请求或者相应的时候执行相关操作.Zuul Filter的主要 ...
微服务网关Gateway
使用场景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 ...

微服务网关GateWay 过滤+路由+限流