API网关

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• • 什么是API网关
  • • 什么是API
    • 什么是网关
  • 为什么要使用微服务网关
  • 如何在项目中使用API网关
  • • API网关类型
    • 如何在项目中使用Ocelot
    • • Ocelot是什么
      • Ocelot内部概念
      • • 上游
        • 下游
      • 主要功能
      • Ocelot文档地址
      • Ocelot如何使用
      • Ocelot如何使用路由
      • • 一个路由完整配置
        • 路由基本使用
        • 路由负载均衡
        • 路由Consul负载均衡
        • 多个路由配置(多项目)
        • 路由聚合请求
        • 路由限流
        • 路由服务质量与熔断
        • 路由缓存
        • 路由认证(Identity Server4)
        • 路由鉴权
        • 路由请求头转化

API网关

概念------为什么------如何使用oclet-----内部概念(上游和下游)、路由-----ocelot内部运行原理-----如何做步骤-----ocelot配置文件介绍----路由基本使用----路由负载均衡------路由consul支持-----路由多个服务操作-----路由多个服务聚合----路由限流----路由熔断----路由缓存----路由身份验证。

什么是API网关

就是用来限制客户端访问服务端api一到门槛，在图例中已经进行了展示

什么是API

API是Application Programming Interface缩写，翻译成中文就是应用程序接口。在实际微服务中可以理解一个个功能方法。就比如你一个用户服务的微服务，可以对外提供 API 接口为，查找用户，创建用户等。

什么是网关

网关, wiki 上定义。

在计算机网络中，网关（英语：Gateway）是转发其他服务器通信数据的服务器，接收从客户端发送来的请求时，它就像自己拥有资源的源服务器一样对请求进行处理

为什么要使用微服务网关

大概有4四种情况

1、聚合微服务增多，导致客户端不好维护

2、聚合微服务进行集群

​ 2.1 增加和修改聚合微服务集群，都要修改客户端，导致客户端不稳定

​ 2.2 服务集群，无法解决复杂均衡的问题

3、客户端访问多个聚合微服务

​ 3.1 如果需要对客户端身份验证和授权，会导致每个服务都进行授权

​ 3.2 如何客户端访问过大，无法限制客户端流量，导致系统宕机

​ 3.3 如果客户端访问微服务系统，每个微服务之间进行调用。会导致耗时操作很难统计。

​ 3.4 如果客户端访问微服务系统，如何统计客户端的调用日志

总结

1、路由

2、负载均衡

3、限流

4、认证

5、授权

6、链路监控

7、熔断降级

8、Service Fabric

如何在项目中使用API网关

API网关类型

1、Netflix Zuul +java实现

2、Kong nginx +lua脚本实现

3、Tyk go语言开发，收费版本

4、Ocelot aspnetcore开发的

如何在项目中使用Ocelot

Ocelot是什么

简单的来说Ocelot是一堆的asp.net core middleware组成的一个管道。当它拿到请求之后会用一个request builder来构造一个HttpRequestMessage发到下游的真实服务器，等下游的服务返回response之后再由一个middleware将它返回的HttpResponseMessage映射到HttpResponse上。

Ocelot内部概念

上游

​ Ocelot为上游：Upstream

下游

​ Ocelot下面映射的服务为下游:Downstream

主要功能

1、路由

​ 1.1 接受客户端请求

​ 1.2 奖客户端请求转换成下游地址

​ 1.3 调用下游服务，并返回结果

​ 1.4 将下游服务返回的结果返回到前端

2、认证

3、授权

4、负载均衡

5、链路监控

6、限流

7、熔断降级

8、请求聚合

9、Service Fabric

等其他功能

Ocelot文档地址

中文文档：http://www.jessetalk.cn/2018/03/19/net-core-apigateway-ocelot-docs/

英文文档：https://ocelot.readthedocs.io/en/latest/introduction/gettingstarted.html

Ocelot如何使用

条件

1、aspnetcore3.1

2、Ocelot

3、团队微服务

4、ocelot.json文件

步骤

1、创建一个空的aspnetcore3.1项目

2、通过nuget安装Ocelot

3、创建Ocelot配置文件ocelot.json

{"ReRoutes": [],"GlobalConfiguration": {"BaseUrl": "https://api.mybusiness.com"} }

要特别注意一下BaseUrl是我们外部暴露的Url，比如我们的Ocelot运行在http://123.111.1.1的一个地址上，但是前面有一个 nginx绑定了域名http://api.jessetalk.cn，那这里我们的BaseUrl就是 http://api.jessetalk.cn。

4、加载ocelot.json配置文件

public static IHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>Host.CreateDefaultBuilder(args).ConfigureWebHostDefaults(webBuilder =>{webBuilder.UseStartup<Startup>();webBuilder.ConfigureAppConfiguration((hostingContext, config) =>{// 1、加载ocelot配置文件config.AddJsonFile("ocelot.aggregate.json");});});

5、配置Ocelot依赖注入并加载配置文件

public void ConfigureServices(IServiceCollection services) {services.AddOcelot() }

6、配置Ocelot中间件

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env) { if (env.IsDevelopment()) { app.UseDeveloperExceptionPage(); } app.UseOcelot().Wait(); }

Ocelot如何使用路由

一个路由完整配置

{"DownstreamPathTemplate": "/","UpstreamPathTemplate": "/","UpstreamHttpMethod": ["Get"],"AddHeadersToRequest": {},"AddClaimsToRequest": {},"RouteClaimsRequirement": {},"AddQueriesToRequest": {},"RequestIdKey": "","FileCacheOptions": {"TtlSeconds": 0,"Region": ""},"ReRouteIsCaseSensitive": false,"ServiceName": "","DownstreamScheme": "http","DownstreamHostAndPorts": [{"Host": "localhost","Port": 51876,}],"QoSOptions": {"ExceptionsAllowedBeforeBreaking": 0,"DurationOfBreak": 0,"TimeoutValue": 0},"LoadBalancer": "","RateLimitOptions": {"ClientWhitelist": [],"EnableRateLimiting": false,"Period": "","PeriodTimespan": 0,"Limit": 0},"AuthenticationOptions": {"AuthenticationProviderKey": "","AllowedScopes": []},"HttpHandlerOptions": {"AllowAutoRedirect": true,"UseCookieContainer": true,"UseTracing": true},"UseServiceDiscovery": false }

• Downstream是下游服务配置
• UpStream是上游服务配置
• Aggregates 服务聚合配置
• ServiceName, LoadBalancer, UseServiceDiscovery 配置服务发现
• AuthenticationOptions 配置服务认证
• RouteClaimsRequirement 配置Claims鉴权
• RateLimitOptions为限流配置
• FileCacheOptions 缓存配置
• QosOptions 服务质量与熔断
• DownstreamHeaderTransform头信息转发

路由基本使用

{ "DownstreamPathTemplate": "/api/post/{postId}", "DownstreamScheme": "https", "DownstreamHostAndPorts": [ { "Host": "localhost", "Port": 80, } ], "UpstreamPathTemplate": "/post/{postId}", "UpstreamHttpMethod": [ "Get"] }

• DownstreamPathTemplate：下游路径模板
• DownstreamScheme：下游服务http schema
• DownstreamHostAndPorts：下游服务的地址，如果使用LoadBalancer的话这里可以填多项
• UpstreamPathTemplate: 上游也就是用户输入的请求Url模板
• UpstreamHttpMethod: 上游请求http方法，可使用数组

路由负载均衡

{"DownstreamPathTemplate": "/api/posts/{postId}","DownstreamScheme": "https","DownstreamHostAndPorts": [{"Host": "10.0.1.10","Port": 5000,},{"Host": "10.0.1.11","Port": 5000,}],"UpstreamPathTemplate": "/posts/{postId}","LoadBalancerOptions": {"Type": "LeastConnection"},"UpstreamHttpMethod": [ "Put", "Delete" ] }

LoadBalancer将决定负载均衡的算法

• LeastConnection – 将请求发往最空闲的那个服务器
• RoundRobin – 轮流发送
• NoLoadBalance – 总是发往第一个请求或者是服务发现

路由Consul负载均衡

条件：

1、Ocelot.Provider.Consul

2、Consul

3、Ocelot

步骤

1、通过nuget下载Ocelot.Provider.Consul

2、添加consul依赖注入

public void ConfigureServices(IServiceCollection services){// 1、添加网关Ocelot到ioc容器services.AddOcelot().AddConsul();}

3、路由consul配置

{"DownstreamPathTemplate": "/api/posts/{postId}","DownstreamScheme": "https","UpstreamPathTemplate": "/posts/{postId}","UpstreamHttpMethod": [ "Put" ],"ServiceName": "product","LoadBalancerOptions": {"Type": "LeastConnection"}, }

多个路由配置(多项目)

条件

1、TeamService,MemberService

2、ocelot.team.json，ocelot.member.json

步骤

1、创建ocelot.team.json，ocelot.member.json文件

2、配置动态加载ocelot.json配置文件

webBuilder.ConfigureAppConfiguration((hostingContext, config) =>{config// .SetBasePath(hostingContext.HostingEnvironment.ContentRootPath)// .AddJsonFile("appsettings.json", true, true)// .AddJsonFile($"appsettings.{hostingContext.HostingEnvironment.EnvironmentName}.json", true, true).AddOcelot(hostingContext.HostingEnvironment);// .AddEnvironmentVariables();});

会自动的加载配置文件，然后进行合并，主要用于大项目配置

3、ocelot依赖注入配置

public void ConfigureServices(IServiceCollection services){// 1、添加网关Ocelot到ioc容器services.AddOcelot()；}

路由聚合请求

{"ReRoutes": [{"DownstreamPathTemplate": "/","UpstreamPathTemplate": "/laura","UpstreamHttpMethod": ["Get"],"DownstreamScheme": "http","DownstreamHostAndPorts": [{"Host": "localhost","Port": 51881}],"Key": "Laura"},{"DownstreamPathTemplate": "/","UpstreamPathTemplate": "/tom","UpstreamHttpMethod": ["Get"],"DownstreamScheme": "http","DownstreamHostAndPorts": [{"Host": "localhost","Port": 51882}],"Key": "Tom"}],"Aggregates": [{"ReRouteKeys": ["Tom","Laura"],"UpstreamPathTemplate": "/"}] }

当我们请求/的时候，会将/tom和/laura两个结果合并到一个response返回

{"Tom":{"Age": 19},"Laura":{"Age": 25}}

需要注意的是：

• 聚合服务目前只支持返回json
• 目前只支持Get方式请求下游服务
• 任何下游的response header并会被丢弃
• 如果下游服务返回404，聚合服务只是这个key的value为空，它不会返回404

有一些其它的功能会在将来实现

• 下游服务很慢的处理
• 做一些像 GraphQL的处理对下游服务返回结果进行处理
• 404的处理

路由限流

"RateLimitOptions": {"ClientWhitelist": [],"EnableRateLimiting": true,"Period": "5m","PeriodTimespan": 1,"Limit": 1 }

• ClientWihteList 白名单

• EnableRateLimiting 是否启用限流

• Period 统计时间段：1s, 5m, 1h, 1d

• PeroidTimeSpan 多少秒之后客户端可以重试

• Limit 在统计时间段内允许的最大请求数量

  在 GlobalConfiguration下我们还可以进行以下配置

"RateLimitOptions": {"DisableRateLimitHeaders": false,"QuotaExceededMessage": "Customize Tips!","HttpStatusCode": 999,"ClientIdHeader" : "Test" }

• Http头 X-Rate-Limit 和 Retry-After 是否禁用
• QuotaExceedMessage 当请求过载被截断时返回的消息
• HttpStatusCode 当请求过载被截断时返回的http status
• ClientIdHeader 用来识别客户端的请求头，默认是 ClientId

路由服务质量与熔断

条件

1、Ocelot.Provider.Polly

步骤

1、在ocelot上添加熔断

public void ConfigureServices(IServiceCollection services){// 1、添加网关Ocelot到ioc容器services.AddOcelot(new ConfigurationBuilder().AddJsonFile("ocelot.aggregate.json").Build()).AddConsul().AddPolly();}

2、添加熔断配置

熔断的意思是停止将请求转发到下游服务。当下游服务已经出现故障的时候再请求也是功而返，并且增加下游服务器和API网关的负担。这个功能是用的Pollly来实现的，我们只需要为路由做一些简单配置即可

"QoSOptions": {"ExceptionsAllowedBeforeBreaking":3,"DurationOfBreak":5,"TimeoutValue":5000 }

• ExceptionsAllowedBeforeBreaking 允许多少个异常请求
• DurationOfBreak 熔断的时间，单位为秒
• TimeoutValue 如果下游请求的处理时间超过多少则自动将请求设置为超时

路由缓存

Ocelot可以对下游请求结果进行缓存 ，目前缓存的功能还不是很强大。它主要是依赖于CacheManager 来实现的，我们只需要在路由下添加以下配置即可

"FileCacheOptions": { "TtlSeconds": 15, "Region": "somename" }

Region是对缓存进行的一个分区，我们可以调用Ocelot的 administration API来移除某个区下面的缓存 。

路由认证(Identity Server4)

条件

1、

2、

3、

步骤

Identity Server Bearer Tokens

添加Identity Server的认证也是一样

public void ConfigureServices(IServiceCollection services) {var authenticationProviderKey = "TestKey";var options = o =>{o.Authority = "https://whereyouridentityserverlives.com";o.ApiName = "api";o.SupportedTokens = SupportedTokens.Both;o.ApiSecret = "secret";};services.AddAuthentication().AddIdentityServerAuthentication(authenticationProviderKey, options);services.AddOcelot(); }

Allowed Scopes

这里的Scopes将从当前 token 中的 claims中来获取，我们的鉴权服务将依靠于它来实现 。当前路由的下游API需要某个权限时，我们需要在这里声明 。和oAuth2中的 scope意义一致。

路由鉴权

我们通过认证中的AllowedScopes 拿到claims之后，如果要进行权限的鉴别需要添加以下配置

"RouteClaimsRequirement": {"UserType": "registered" }

当前请求上下文的token中所带的claims如果没有 name=”UserType” 并且 value=”registered” 的话将无法访问下游服务。

路由请求头转化

请求头转发分两种：转化之后传给下游和从下游接收转化之后传给客户端。在Ocelot的配置里面叫做Pre Downstream Request和Post Downstream Request。目前的转化只支持查找和替换。我们用到的配置主要是 UpstreamHeaderTransform 和 DownstreamHeaderTransform

Pre Downstream Request

"Test": "http://www.bbc.co.uk/, http://ocelot.com/"

比如我们将客户端传过来的Header中的 Test 值改为 http://ocelot.com/之后再传给下游

"UpstreamHeaderTransform": {"Test": "http://www.bbc.co.uk/, http://ocelot.com/" },

Post Downstream Request

而我们同样可以将下游Header中的Test再转为 http://www.bbc.co.uk/之后再转给客户端。

"DownstreamHeaderTransform": {"Test": "http://www.bbc.co.uk/, http://ocelot.com/" },

总结

以上是生活随笔为你收集整理的微服务--API网关的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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