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Spring Cloud 系列之 Netflix Zuul 服务网关(四)

Brose 2021-09-21 阅读 73

本篇文章为系列文章,未读前几集的同学请猛戳这里:

  • Spring Cloud 系列之 Netflix Zuul 服务网关(一)
  • Spring Cloud 系列之 Netflix Zuul 服务网关(二)
  • Spring Cloud 系列之 Netflix Zuul 服务网关(三)

本篇文章讲解 Zuul 和 Sentinel 整合,实现网关限流和容错以及高可用网关环境搭建。


Zuul 和 Sentinel 整合

Sentinel 支持对 Spring Cloud Gateway、Netflix Zuul 等主流的 API Gateway 进行限流。

官网文档:

网关限流

创建项目

创建 zuul-server-sentinel 项目。

添加依赖

单独使用添加 sentinel-zuul-adapter 依赖即可。

若想跟 Sentinel Starter 配合使用,需要加上 spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway 依赖,同时需要添加 spring-cloud-starter-netflix-zuul 依赖来让 spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway 模块里的 Zuul 自动化配置类生效。

同时请将 spring.cloud.sentinel.filter.enabled 配置项置为 false(若在网关流控控制台上看到了 URL 资源,就是此配置项没有置为 false)。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<groupId>com.example</groupId>
<artifactId>zuul-server-sentinel</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>

<!-- 继承父依赖 -->
<parent>
<groupId>com.example</groupId>
<artifactId>zuul-demo</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>

<!-- 项目依赖 -->
<dependencies>
<!-- spring cloud netflix zuul 依赖 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
</dependency>
<!-- netflix eureka client 依赖 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<!-- 单独使用 -->
<!-- sentinel zuul adapter 依赖 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.csp</groupId>
<artifactId>sentinel-zuul-adapter</artifactId>
</dependency>
<!-- 和 Sentinel Starter 配合使用 -->
<!--
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
</dependency>
-->

</dependencies>

</project>

配置文件

server:
port: 9001 # 端口

spring:
application:
name: zuul-server-sentinel # 应用名称
cloud:
sentinel:
filter:
enabled: false

# 配置 Eureka Server 注册中心
eureka:
instance:
prefer-ip-address: true # 是否使用 ip 地址注册
instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port} # ip:port
client:
service-url: # 设置服务注册中心地址
defaultZone: http://localhost:8761/eureka/,http://localhost:8762/eureka/

网关服务配置类

配置网关服务过滤器和网关限流规则。

package com.example.config;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.rule.GatewayFlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.rule.GatewayRuleManager;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.zuul.fallback.ZuulBlockFallbackManager;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.zuul.filters.SentinelZuulErrorFilter;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.zuul.filters.SentinelZuulPostFilter;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.zuul.filters.SentinelZuulPreFilter;
import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import javax.annotation.PostConstruct;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
* 网关服务配置类
*/

@Configuration
public class ZuulConfig {

// 底层继承了 ZuulFilter
@Bean
public ZuulFilter sentinelZuulPreFilter() {
// We can also provider the filter order in the constructor.
return new SentinelZuulPreFilter();
}

// 底层继承了 ZuulFilter
@Bean
public ZuulFilter sentinelZuulPostFilter() {
return new SentinelZuulPostFilter();
}

// 底层继承了 ZuulFilter
@Bean
public ZuulFilter sentinelZuulErrorFilter() {
return new SentinelZuulErrorFilter();
}

/**
* Spring 容器初始化的时候执行该方法
*/

@PostConstruct
public void doInit() {
// 加载网关限流规则
initGatewayRules();
}

/**
* 网关限流规则
*/

private void initGatewayRules() {
Set<GatewayFlowRule> rules = new HashSet<>();
/*
resource:资源名称,可以是网关中的 route 名称或者用户自定义的 API 分组名称
count:限流阈值
intervalSec:统计时间窗口,单位是秒,默认是 1 秒
*/

rules.add(new GatewayFlowRule("order-service")
.setCount(3) // 限流阈值
.setIntervalSec(60)); // 统计时间窗口,单位是秒,默认是 1 秒
// 加载网关限流规则
GatewayRuleManager.loadRules(rules);
}

}

启动类

ZuulServerSentinelApplication.java

package com.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.EnableZuulProxy;

@SpringBootApplication
// 开启 Zuul 注解
@EnableZuulProxy
// 开启 EurekaClient 注解,目前版本如果配置了 Eureka 注册中心,默认会开启该注解
//@EnableEurekaClient
public class ZuulServerSentinelApplication {

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ZuulServerSentinelApplication.class, args);
}

}

访问

多次访问:http://localhost:9001/order-service/order/1 触发限流后会返回固定的提示:

自定义限流处理

发生限流之后的处理流程 :

  • 发生限流之后可自定义返回参数,通过实现 ZuulBlockFallbackProvider 接口,默认的实现是 DefaultBlockFallbackProvider
  • 默认的 fallback route 的规则是 route ID 或自定义的 API 分组名称。
编写限流处理类

OrderBlockFallbackProvider.java

package com.example.fallback;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.zuul.fallback.BlockResponse;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.zuul.fallback.ZuulBlockFallbackProvider;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
* 对订单服务做服务容错处理
*/

public class OrderBlockFallbackProvider implements ZuulBlockFallbackProvider {

private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(OrderBlockFallbackProvider.class);

@Override
public String getRoute() {
return "order-service"; // 服务名称
}

@Override
public BlockResponse fallbackResponse(String route, Throwable cause) {
logger.error("{} 服务触发限流", route);
if (cause instanceof BlockException) {
return new BlockResponse(429, "服务访问压力过大,请稍后再试。", route);
} else {
return new BlockResponse(500, "系统错误,请联系管理员。", route);
}
}

}
将限流处理类注册至 Zuul 容器

ZuulConfig.java

// Spring 容器初始化的时候执行该方法
@PostConstruct
public void doInit() {
// 注册 FallbackProvider
ZuulBlockFallbackManager.registerProvider(new OrderBlockFallbackProvider());
// 加载网关限流规则
initGatewayRules();
}

多次访问:http://localhost:9001/order-service/order/1 触发限流后返回自定义提示:

高可用网关

业内通常用多少 9 来衡量网站的可用性,例如 QQ 的可用性是 4 个 9,就是说 QQ 能够保证在一年里,服务在 99.99% 的时间是可用的,只有 0.01% 的时间不可用,大约最多 53 分钟。

对于大多数网站,2 个 9 是基本可用;3 个 9 是叫高可用;4 个 9 是拥有自动恢复能力的高可用。

实现高可用的主要手段是数据的冗余备份服务的失效转移,这两种手段具体可以怎么做呢,在网关里如何体现?主要有以下几个方向:

  • 集群部署
  • 负载均衡
  • 健康检查
  • 节点自动重启
  • 熔断
  • 服务降级
  • 接口重试

Nginx + 网关集群实现高可用网关

下载

官网:http://nginx.org/en/download.html 下载稳定版。为了方便学习,请下载 Windows 版本。

安装

解压文件后直接运行根路径下的 nginx.exe 文件即可。

Nginx 默认端口为 80,访问:http://localhost:80/ 看到下图说明安装成功。

配置网关集群

进入 Nginx 的 conf 目录,打开 nginx.conf 文件,配置网关集群:

http {

...

# 网关集群
upstream gateway {
server 127.0.0.1:9000;
server 127.0.0.1:9001;
}

server {
listen 80;
server_name localhost;

...

# 代理网关集群,负载均衡调用
location / {
proxy_pass http://gateway;
}

...
}

...

}

访问

启动两台网关服务器 http://localhost:9000/http://localhost:9001/ 和相关服务。

访问:http://localhost/product-service/product/1 实现高可用网关。

总结

一个请求过来,首先经过 Nginx 的一层负载,到达网关,然后由网关负载到真实后端,若后端有问题,网关会进行重试访问,多次访问后仍返回失败,可以通过熔断或服务降级立即返回结果。而且,由于是负载均衡,网关重试时不一定会访问到出错的后端。

至此 Zuul 服务网关所有的知识点就讲解结束了。

本文采用 知识共享「署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际」许可协议

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