微服务网关与服务治理平台（微服务统一网关）

本篇文章给大家谈谈微服务网关与服务治理平台，以及微服务统一网关对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。 今天给各位分享微服务网关与服务治理平台的知识，其中也会对微服务统一网关进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

• 1、基于ServiceMesh服务网格的去中心化微服务管控治理平台
• 2、“微服务”是什么意思？
• 3、什么是微服务架构？主流的微服务如何实现？
• 4、微服务有什么作用？
• 5、【知识总结】4.微服务的治理去中心化，服务发现，安全，部署

基于ServiceMesh服务网格的去中心化微服务管控治理平台

首先说明下我最近在思考的一个产品规划，即基于ServiceMesh服务网格思路，参考开源的Istio等实现架构来搭建一个完整的微服务治理管控平台。

在前面文章里面我就提到了，在实施微服务架构后，由于微服务将传统的单体应用进行了拆分，颗粒度更细。因此整个集成的复杂度，后续的管控治理复杂度都急剧增加。

当前也出现了类似SpingCLoud主流的微服务开发框架，实现了服务注册和发现，安全，限流熔断，链路监控等各种能力。同时对于服务注册，限流，服务链监控等本身又出现了大量的开源组件，类似服务注册的Nacos，Consul，限流熔断的Sentinel，链接监控的SKyWalking等开源组件。

当我们在思考微服务开发框架和开源组件的时候你会发现。

在SpingCLoud外的各类开源组件本身和微服务开发过程是解耦的，也就是说这些开源组件更加方便地通过配置增加管控能力，或者通过下发一个SDK包或Agent代理组件来实现管控能力。以尽量减少对微服务开发过程的影响。

而对于SpingCLoud微服务框架，在使用中有一个最大的问题就是开发态和治理态的耦合，也就是说一个微服务模块在开发的时候，你会引入很多治理态的内容。类似限流熔断，类似链路监控等能力，都需要你在开发状态增加配置文件，或对接口实现类进行扩展等。

微服务开发本身应该是一个简单的事情。

其核心是实现业务功能和规则逻辑，并暴露轻量的Http Rest API接口实现和前端交互或者实现和其它微服务模块之间的横向交互协同。

也就是说如果不考虑管控治理层面的内容，你采用最小化的SpingBoot来进行微服务开发足够的，或者你仍然可以采用传统的Java架构进行微服务开发，只要确保最终暴露Http API接口即可。

但是如果要考虑治理的内容，你会发现会引入注册中心，限流熔断，安全，服务链监控一系列的管控治理组件，导致整个微服务开发过程，集成过程都复杂化。

因此构建微服务治理平台的初衷即：

在这里还是先简单梳理下业务需求和业务功能场景。

01 服务注册和服务发现

仍然需要实现最基本的当前微服务自注册，自发现能力。这个在开发阶段需要暴露的接口增加注解还是必须的。在ServiceMesh下，由于存在本地Sidecar代理，因此在本地代理和微服务一起容器化部署下去后，会扫描微服务中需要暴露的接口，并完成微服务和API接口服务的注册工作。 也就是传统的应用开发集成中，手工接口API接口服务注册和接入的过程没有了，这个过程应该彻底地自动化掉。

注意这里的注册不仅仅是到微服务粒度，而是可以到微服务API接口粒度。

因此我们需要实现在微服务部署和交付后，微服务注册和微服务中的API接口注册全部自动完成。在微服务集群扩展的时候，相关的注册信息和配置信息也自动更新和扩展。

一个微服务模块在部署和交付后。

进入到微服务治理平台就能够看到当前有哪些微服务已经注册，进入到单个微服务里面，就可以看到当前微服务究竟有哪些细粒度的API接口已经注册。

02 服务安全和双重管理

对于一个微服务暴露的API接口，可以看到部分API接口仅仅是提供给前端微服务使用，但是部分API接口是需要提供给其它横向的微服务模块使用。

一个是前端调用后端API接口，一个是后端各个微服务中心间接口交互。

在安全管理的时候实际需要对这两类API接口分别进行管理。如果仅仅是前端功能使用，那么类似JWT+Token的安全措施即可，同时对于的日志流量并不一定需要完全记录和入库。如果是横向微服务间调用，那么安全要求更高，需要支持Token，用户名密码，IP地址验证等多种安全管控要求。

对于前后端的使用，往往仅授权到微服务层级即可。但是对于横向微服务间调用，那么服务授权必须到API接口服务粒度， 能够针对单个微服务API接口独立授权和管理。

03 服务限流熔断

同样这个功能不应该在微服务开发阶段进行任何配置或代码文件的增加。

在微服务成功的部署和交付上线后，应该能够针对微服务，微服务API接口两个不同的颗粒度进行服务限流设置。当然需要支持类似并发量，时长，错误数，数据量等多种限流熔断策略。

比如一个微服务单点能够支撑的最大并发量是1000TPS，那么这就是最基本的限流条件。我只需要设置单点能量，而不是设置集群能力。管控治理平台要管理的是通过负载均衡分发后到单个节点的流量能够控制到1000TPS。如果你部署了5个微服务节点，那么实际能够支撑的最大流量就是5000TPS。

由于采用Mesh去中心化的架构模式，因此实际微服务间的调用数据流量并不会通过微服务治理平台，微服务治理平台本身并没有太大的性能负荷压力。这个是和传统的ESB或API网关不同的地方，即API网关的限流一方面是保护API网关本身，一个是保护下游的微服务模块。

04 接口调用日志记录

注意这个功能本身也是可以灵活配置的，可以配置单个微服务，也可以配置单个API接口服务是否记录日志，包括日志记录是只记录调用时间和状态，还是需要记录想的接口调用消息报文数据。

在去中心化架构模式下，接口调用日志记录相对来说很容易实现。

即通过Sidecar边车首先对消息和数据流量进行拦截，任何将拦截的数据统一推送到消息中间件，消息中间件再将日志信息存入到分布式文件存储或对象存储中。

对于接口调用日志本身应该区分日志头信息和消息日志信息，对于日志头调用记录信息应该还需要推送到类似ELK组件中，以方便进行关键日志的审计和问题排查。

05 服务链路跟踪和监控

注意，在传统的服务链跟踪中，需要在微服务端配置Agent代理。而采用Mesh化解决方案后，该部分代理能力也移动到了Sidecar边车代理中实现。

服务链路监控不仅仅是微服务和API接口间的调用链路，也包括融入常规APM应用性能监控的能力，能够实现前端界面操作后发起的整个应用链路监控。

应用链路监控一方面是进行日志和错误分析，一方面是进行性能问题排查和优化。

06 和DevOps和容器云的集成

简单来说就是开发人员只需要按照标准规范开发单个微服务模块，然后走DevOps持续集成和交付过程进行部署。

在和DevOps平台进行集成后，DevOps在进行自动化部署前会下发Sidecar代理边车，实现对微服务本身的流量拦截和各种管控治理能力。在整个过程中Sidecar对开发者不可见，满足最基本的服务透明要求。

在通过DevOps部署到容器云平台后，满足基于资源调度策略进行后续微服务集群资源的自动化动态扩展能力。同时微服务在扩展后自动进行相应的集群注册，微服务API接口注册等操作。

在传统的SpingCLoud开发框架中，本身注册中心包括了对微服务模块的心跳检查和节点状态监控能力。在和Kurbernetes集群集成和融合后，完全可以采用Kurbernetes集群本身的心跳监控能力。

简单总结

最后总结下，整个微服务治理平台基于ServiceMesh去中心化架构思路来定制，但是需要实现类似传统ESB总线或API网关的所有管控治理能力。

对于最终的使用者来说并不关心治理能力实现是否是去中心化架构，而更加关心两个点。第一个点是开发阶段不要引入治理要求，第二就是能够实现核心能力的集中化管控和可灵活配置扩展。

也就是你可能上层看到的是一个传统的SOA治理管控平台，但是底层却是采用了去中心化的ServiceMesh架构来实现微服务治理管控能力。

“微服务”是什么意思？

微服务是对于微信公众平台帐号提供的辅助管理平台，强化了微信公众号的互动营销推广与客户关系维护功能。

一、微服务涵盖了微信管家、微信应用解决方案、微信客服客户端、人工微信客服几部分。

二、微服务平台开发了为商家定制的“个性化管理、营销推广、客户关系管理、会员卡管理”等几个重要的运营管理模块。

什么是微服务架构？主流的微服务如何实现？

简单地说，微服务架构就是以业务域或业务功能为边界，将一个大而全的应用拆分为可以独立开发，独立部署，独立测试，独立运行的一组小的应用，并且使用轻量级，通用的机制在这组应用间进行通信。
主流的微服务包括：
1、SpringCloud
Spring Cloud , 来自Spring，具有Spring 社区的强大支撑，还有Netflix强大的后盾与技术输出。Netflix作为一家成功实践微服务架构的互联网公司在几年前就把几乎整个微服务框架栈开源贡献给了社区，这些框架开源的整套服务架构套件是Spring Cloud的核心。
- Eureka:服务注册发现框架；
- Zuul:服务网关；
- Karyon：服务端框架；
- Ribbon：客户端框架；
- Hystrix：服务容错组件；
- Archaius：服务配置组件；
- Servo：Metrics组件；
- Blitz4j：日志组件；
2、Dubbo
Dobbo是一个分布式服务框架，是阿里开放的微服务化治理框架，致力于提高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。其核心部分(官网)
- 远程通讯: 提供对多种基于长连接的NIO框架抽象封装，包括多种线程模型，序列化，以及“请求-响应”模式的信息交换方式；
- 集群容错: 提供基于接口方法的透明远程过程调用，包括多协议支持，以及软负载均衡，失败容错，地址路由，动态配置等集群支持；
- 自动发现: 基于注册中心目录服务，使服务消费方能动态的查找服务提供方，使地址透明，使服务提供方可以平滑增加或减少机器。
Dubbo 也是采用全 Spring 配置方式，透明化接入应用，对应用没有任何 API 侵入，只需用 Spring 加载 Dubbo的配置即可，Dubbo 基于 Spring 的 Schema 扩展进行加载。当然也支持官方不推荐的 API 调用方式。
3、lstio
lstio 作为用于微服务聚合层管理的新锐项目，是Google、IBM、Lyft（海外共享出行公司、Uber劲敌），首个共同联合开源的项目，提供了统一的连接，安全，管理和监控微服务的方案。
目前首个测试版是针对Kubernetes环境的，社区宣称在未来几个月内会为虚拟机和Cloud Foundry 等其他环境增加支持。lstio将 流量管理添加到微服务中，并为增值功能（如安全性、监控、路由、连接管理和策略）创造了基础。
- HTTP、gRPC 和 TCP 网络流量自动负载均衡；
- 提供了丰富的路由规则，实现细颗粒度的网络流量行为控制；
- 流量加密、服务件认证，以及强身份声明；
- 全范围（Fleet-wide）的策略执行；
- 深度遥测和报告。

微服务有什么作用？

维基上对微服务微服务网关与服务治理平台的定义为：一种软件开发技术- 面向服务的体系结构（SOA）架构样式的一种变体微服务网关与服务治理平台，它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务，服务之间互相协调、互相配合，为用户提供最终价值。
微服务的最重要的单一特征可能是，由于服务较小且可独立部署，因此不再需要繁琐的行动才能更改应用程序中的一行文字。
在微服务模型中，组件是独立部署的，并通过REST，事件流和消息代理的某种组合进行通信-因此，可以针对该服务优化每个单独服务的堆栈。技术一直在变化，由多个较小的服务组成的应用程序随着更理想的技术的发展而变得更容易且成本更低。
使用微服务，可以单独部署单个服务，但是也可以单独扩展它们。由此带来的好处是显而易见的：如果正确完成，微服务比单片应用程序所需的基础结构要少，因为微服务仅支持对需要它的组件进行精确缩放，而对于单片应用程序则不需要整个应用程序。
比如像HC服务网格是基于Istio及容器技术的微服务治理平台，以无侵入方式为多语言、不同部署形态的异构应用提供服务治理、服务监控和安全控制等微服务管理能力。能够将服务通信、观测与安全能力下沉到基础设施层，降低分布式应用开发复杂度，为应用运维减负，推动企业应用整体向服务治理平台迁移，提升IT系统的整体承载能力、高可用能力。

【知识总结】4.微服务的治理去中心化，服务发现，安全，部署

通常“治理”微服务网关与服务治理平台的意思是构建方案微服务网关与服务治理平台，并且迫使人们通过努力达到组织的目标。SOA治理指导开发者开发可重用的服务微服务网关与服务治理平台，以及随着时间推移，服务应该怎么被设计和开发。治理建立微服务网关与服务治理平台了服务提供者和消费者之间对于服务的协定，告诉消费者能从服务提供获取到什么样的支持。

SOA中有两种常见的治理：

那么微服务中的治理是什么意思呢？

在微服务架构中，不同的微服务之间相互独立，并且基于不同的平台和技术。因此，没有必要为服务的设计和开发定义一个通用的标准。

总结微服务的治理去中心化如下：

微服务架构下，有大量的微服务需要处理。由于微服务的快速和敏捷研发，他们的位置可能会动态变化。因此在运行时需要能够发现服务所在的位置，服务发现可以解决这个问题。

注册中心有微服务的实例和位置信息，微服务在启动时向注册中心注册自己的信息，关闭时注销。其它使用者能够通过注册中心找到可用的微服务和相关信息。

为了能找到可用的服务和他们的位置信息，需要服务发现机制。有两种发现机制，客户端发现和服务端发现。

客户端发现 - 客户端或者API网关通过查询服务注册中心或者服务的位置信息。

客户端/API网关必须调用服务注册中心组件，实现服务发现的逻辑。

服务端发现 - 客户端/API网关把请求发送到已知位置信息的组件（比如负载均衡器）。组件去访问注册中心，找到微服务的位置信息。

类似Kubernetes（ http://kubernetes.io/v1.1/docs/user-guide/services.html ）这种微服务部署解决方案，就提供了服务器端的自动发现机制。

微服务的部署方式也特别重要，以下是关键：

Docker（一个运行在linux上并且开源的应用，能够协助开发和运维把应用运行在容器中）能够快速部署微服务，包括关键几点：

相对于传统的虚拟机模式，利用docker容器，构建、发布、启动微服务将会变得十分快捷。

通过Kubernetes能够进一步扩展Docker的能力，能够从单个linux主机扩展到linux集群，支持多主机，管理容器位置，服务发现，多实例。都是微服务需求的重要特性。因此，利用Kubernetes管理微服务和容器的发布，是一个非常有力的方案。

图11，展示了零售应用的微服务部署。每个服务都在独立的容器中，每个主机有两个容器，通过kubernetes可以随意调整容器的数量。

在实际运行环境中，微服务的安全也非常重要。微服务网关与服务治理平台我们先看下单体架构下安全是如何实现的。

一个典型的单体应用，安全问题主要是“谁调用”，“调用者能做什么”，“如何处理”。服务器接收到请求后，一般都在处理链条的最开始，通过安全组件来对请求的信息进行安全处理。

我们能直接把这种处理方式应用在微服务架构中吗？答案是可以的，需要每个微服务都实现一个安全组件从资源中心获取对应的用户信息，实现安全控制。这是比较初级的处理方式。可以尝试采用一些标准的API方式，比如OAuth2和OpenID。深入研究之前，可以先概括下这两种安全协议以及如何使用。

OAuth2-是一个访问委托协议。需要获得权限的客户端，向授权服务申请一个访问令牌。访问令牌没有任何关于用户/客户端的信息，仅仅是一个给授权服务器使用的用户引用信息。因此，这个“引用的令牌”也没有安全问题。

OpenID类似于OAuth，不过除了访问令牌以外，授权服务器还会颁发一个ID令牌，包含用户信息。通常由授权服务器以JWT（JSON Web Token）的方式实现。通过这种方式确保客户和服务器端的互信。JWT令牌是一种“有内容的令牌”，包含用户的身份信息，在公共环境中使用不安全。

现在我们看下如何在网络零售网站中应用这些协议保障微服务的安全。

图12中所示，是实现微服务安全的关键几步：

JWT包含必要的用户信息，如果每个微服务都能够解析JWT，那么你的系统中每个服务都能处理身份相关的业务。在每个微服务中，可以有一个处理JWT的轻量级的组件。

在微服务中怎么支持事务呢？事实上，跨多个微服务的分布式事务支持非常复杂，微服务的设计思路是尽量避免多个服务之间的事务操作。

解决办法是微服务的设计需要遵循功能自包含和单职责原则。跨越多个微服务支持分布式事务在微服务架构中不是一个好的设计思路，通常需要重新划定微服务的职责。某些场景下，必须要跨越服务支持分布式事务，可以在每个微服务内部利用“组合操作”。

最关键的事情是，基于单职责原则设计微服务，如果某个服务不能正常执行某些操作，那么这个服务是有问题的。那么上游的操作，都需要在各自的微服务中执行回滚操作。

微服务架构相比较单体的设计而言，引入了更多服务，在每个服务级别会增加发生错误的可能性。一个服务可能由于网络问题、底层资源等各种问题导致失败。某个服务的不可能不应该影响整个应用的崩溃。因此，微服务系统必须容错，甚至自动回复，对客户端无感知。

任何服务在任何时间都有可能出问题，监控系统需要能够发现问题，并且自动恢复。微服务环境下有不少常用的模式。

微服务中请求的失败率达到一定程度后，系统中的监控可以激活线路中断。当正常请求的数量恢复到一定程度后，再关闭线路中断的开关，使系统回复到正常状态。

这个模式可以避免不必要的资源消耗，请求的处理延迟会导致超时，借此可以把监控系统做的更完善。

一个应用会有很多微服务租车，单个微服务的失败不应该影响整个系统。防火墙模式强调服务直接的隔离性，微服务不会受到其它微服务失败的影响。

超时机制是在确定不会再有应答的情况下，主动放弃等待微服务的响应。这种超时应该是可配置的。

哪些情况下，如何使用这些模式呢？大多数情况，都应该在网关处理。当微服务不可用或者没有回复时，网关能够决定是否执行线路中断或者启动超时机制。防火墙机制同样重要，网关是所有请求的唯一入口，一个微服务的失败不应该影响到其它微服务。网关也是获得微服务状态、监控信息的中心。

我们已经讨论了微服务的架构和各种特性，以及如何应用在一个现代的IT系统中。同时也需要意识到，微服务不是解决所有问题的灵丹妙药。盲目追求流行的技术概念并不能解决掉企业IT系统的问题。

微服务有很多优势，但是仅靠微服务不能解决企业IT中的所有问题。例如，微服务需要去除ESB，但是现实的IT系统中，大量的应用和服务是基于ESB而不是微服务。集成现有的系统，需要一些集成总线。实际情况是，微服务和其它企业架构并存。

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