【微服务笔记16】微服务组件之Gateway服务网关基础环境搭建、高可用网关环境搭建-Toy模板网

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这篇文章，主要介绍微服务组件之Gateway服务网关基础环境搭建、高可用网关环境搭建。

一、Gateway服务网关

1.1、什么是Gateway

1.2、Gateway基础环境搭建

（1）基础环境介绍

（2）引入依赖

（3）添加路由配置信息

（4）运行测试

1.3、Gateway三个核心概念

1.4、Gateway配置信息

（1）routes路由信息配置

（2）defaultFilters默认过滤器配置

（3）predicates断言配置

1.5、高可用网关环境搭建

（1）搭建nginx环境

（2）创建两个Gateway工程

一、Gateway服务网关

1.1、什么是Gateway

在微服务架构里面，会存在很多的微服务应用程序，这些服务集群部署在一起对外提供服务，一般实际开发中，都会通过一个公共的入口地址将微服务应用暴露给客户端，这个公共的入口将其单独作为一个微服务应用，这个应用程序就叫做：服务网关，常见的网关有：zuul、Gateway等，其中Gateway的出现就是为了替代zuul网关。基于网关，可以实现统一用户认证、统一权限校验、接口限流、服务降级、接口调用统计、协议适配等功能。

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有五种实现网关功能的方案，分别是：

第一种：nginx + Lua。
第二种：Kong。
第三种：Traefik。
第四种：Spring Cloud Netflix Zuul。
第五种：Spring Cloud Gateway。

1.2、Gateway基础环境搭建

（1）基础环境介绍

这篇文章搭建的基础环境主要包含下面几个工程：

注册中心：eureka服务端（直接使用前几篇文章的应用程序）。
服务提供者：搭建一个服务消费者（consumer-client）、一个服务提供者（provider-client）（直接使用前几篇文章的应用程序）。
网关工程（gateway-server）：搭建Gateway网关工程（这篇文章需要创建的新工程）。

（2）引入依赖

创建一个【gateway-server】工程，引入【gateway】依赖。

<!-- 引入 Gateway 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>

（3）添加路由配置信息

server:
  port: 8888
spring:
  application:
    name: gateway-server
  # 配置 gateway 路由信息
  cloud:
    gateway:
      # 指定路由信息
      routes:
        - id: consumer-client # 路由唯一标识，一般和微服务应用名称相同即可
          # 目标路由的服务地址,这里采用的是静态路由(将微服务的地址写死在配置文件里面)
          uri: http://localhost:8081/
          # 配置断言，也就是请求的URI满足哪些规则，才可以匹配当前这个routes路由信息
          predicates:
            # 这里使用路由断言，所有 /api/consumer 开头的请求，都将转发到 http://localhost:8081/ 这个服务上面
            - Path=/api/consumer/**

（4）运行测试

依次启动eureka、consumer-client、provider-client、gateway-server四个工程，打开postman，访问gateway-server网关工程访问接口【http://localhost:8888/api/consumer/getUserInfo?username=csdn2023】，此时可以正常返回响应结果，就表示网关工程的基础环境就搭建成功。

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1.3、Gateway三个核心概念

Gateway网关中，有三个重要的核心概念，分别是：路由Routes、断言Predicates、过滤器Filter。路由Routes是Gateway网关中最基本的一个组成部分，它主要负责定义微服务的路由信息，它是由路由ID、目标URI、一组断言、一组过滤器组成的。

当客户端一个请求到达Gateway网关的时候，首先会被Gateway Handler Mapping处理，根据URI找到能够匹配的Routes路由信息，然后将路由信息发送到Global Web Handler进行微服务应用程序的接口调用，调用之前会经过一系列的Filter，接口调用成功之后，也会经过一系列的Filter，最终返回给客户端，这就是Gateway网关的一个大致工作原理。

断言是指定路由信息满足哪些规则时候，才会匹配成功，简单的理解为，断言就是一系列的if判断语句，只有当前客户端请求满足条件的时候，才能够找到这个路由信息，然后根据这个路由信息去调用微服务。

过滤器Filter是在调用微服务的过程中，可以在过滤器中增加一些额外的操作，比如：增加header头信息、去掉某些请求参数等等，有两种类型的过滤器：Gateway Filter路由过滤器和 Global Filter全局过滤器。

1.4、Gateway配置信息

在GatewayProperties类中定义了Gateway网关相关的配置信息，其中大致包含：routes、defaultFilters、streamingMediaTypes等信息，如下所示：

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（1）routes路由信息配置

其中routes是最关键的配置信息，用于定义路由信息，每一个路由信息都被抽象成了RouteDefination对象，这个类中包含：id、uri、order、predicates、filters、metadata。

id用于指定路由的唯一标识，一般和微服务名称相同即可；uri用于指定目标微服务的服务地址（可以指定具体的服务地址，也可以结合注册中心实现动态路由功能）；order用于指定多种路由中的优先级；predicates用于指定断言；filters用于设置过滤器；metedata用于设置元数据信息。

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（2）defaultFilters默认过滤器配置

Gateway给我们提供了一些默认的过滤器，使用的时候通过defaultFilters属性指定，每一个过滤器对象被抽象成一个FilterDefination类。

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（3）predicates断言配置

predicates属性用于指定路由的断言，满足断言的URI将匹配当前这个路由信息。断言可以有多个，只要满足其中一个条件，就可以匹配当前这个路由信息，按照顺序依次匹配，只要前面匹配成功了，后面的断言就不会执行了，每一个断言对象都被抽象成了一个PredicateDefination类。

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1.5、高可用网关环境搭建

在高并发的场景下，一台Gateway网关服务没办法处理大量的请求，如果此时Gateway服务宕机了，那么整个微服务系统也将不可用，所以为了提高服务的可用性，需要对Gateway部署多台服务结点，也就是集群部署Gateway网关。

那这里就有一个问题啦，客户端应该和哪个Gateway进行交互呢？？？为了解决这个问题，就需要借助于Nginx服务器来实现请求的分发，将请求依次分发到不同的Gateway网关中，从而实现高可用的网关环境。

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（1）搭建nginx环境


#user  nobody;
worker_processes  1;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;
}


http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    upstream gateway {
        server 127.0.0.1:8888;
        server 127.0.0.1:9999;
    }

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;

        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        location /api-gateway {
            # 负载均衡
            proxy_pass http://gateway;
        }

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }

}