微服务架构-网关

RingWu

于 2025-04-04 23:22:14 发布

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分类专栏：微服务文章标签：架构微服务云原生

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/g2591324079/article/details/147004363

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在微服务架构中，网关（API Gateway）是系统的核心基础设施，承担了流量管理、安全防护和业务解耦等关键作用。以下是其核心功能及作用解析：

路由与负载均衡
网关作为所有微服务的统一入口，接收外部请求后，通过动态路由功能将请求分发到具体的后端服务实例。例如，根据请求路径（如 /order 路由到订单服务）或服务名进行智能转发，并支持轮询、权重分配等负载均衡策略。
- 结合服务注册中心（如 Eureka、Consul），网关能自动感知服务实例的上下线，实现动态扩展和高可用。
- 结合配置中心（如apollo、nacos），可以动态配置路由规则。
协议转换与适配
微服务可能采用不同协议（如 HTTP/REST、gRPC、Dubbo），网关可将客户端的 HTTP 请求转换为后端服务支持的协议，同时适配不同客户端（如移动端、Web端）的数据格式需求，例如压缩响应数据以提升移动端性能。

鉴权与身份验证
网关集中处理身份认证（如 JWT 校验、OAuth2.0、CAS），避免每个微服务重复实现认证鉴权逻辑。例如，用户登录后，网关拦截请求并验证 Token，仅允许合法请求进入后端。
- 典型场景：结合权限管理系统，统一管理跨服务的用户权限。
流量治理与防护
- 限流熔断：通过配置 QPS 阈值或熔断规则（如 Sentinel），防止突发流量压垮后端服务。
- 黑白名单：拦截恶意 IP 或 DDoS 攻击，例如根据 IP 地址过滤异常请求。

监控与日志聚合
网关记录所有请求的详细数据（如响应时间、错误码），并生成实时监控指标（如请求量、延迟分布），帮助运维快速定位性能瓶颈。例如，通过 Prometheus 和 Grafana 可视化网关流量状态。
灰度发布与流量染色
支持按请求头、用户标签等条件将流量导向新版本服务，实现无感知灰度发布。例如，将 10% 的请求路由到新版本进行测试，同时通过染色标记跟踪全链路调用。

非业务功能集中化
将日志记录、跨域处理（CORS）、请求重试等横切关注点（Cross-Cutting Concerns）抽离到网关层，使微服务专注于核心业务逻辑，减少代码冗余。
插件化扩展
网关支持自定义过滤器（Filter）或插件，例如开发鉴权插件、数据脱敏插件，灵活适应业务变化。例如，Spring Cloud Gateway 通过 Java 链式 API 扩展路由规则。

主流网关工具在性能、扩展性等方面存在差异：

Spring Cloud Gateway：基于 Reactor 模型，异步非阻塞，适合 Java 技术栈，集成 Spring 生态（如限流、熔断）。
Kong：基于 OpenResty（Nginx + Lua），插件丰富（如限流、JWT 鉴权），但动态路由需依赖数据库。
Envoy：专为 Service Mesh 设计，支持双向 TLS 和复杂流量控制，适用于云原生场景。
当然，网关远不限于以上开源框架或组件，很多公司自研网关，进一步强化路由、扩展功能。