微服務架構 Zuul網關路由管理實踐

介紹

網關的核心功能之一是路由轉發，為此，網關需要獲取並維護一張路由表，這個路由表簡單可以理解為一個服務名服務地址的映射表，有了這張路由表，網關就可以根據請求路徑或者HTTP頭中的服務信息，將請求轉發到對應的目標服務地址。

Zuul[附錄1]是Netflix開源的微服務網關，在Netflix經過大規模生產級驗證，最新的數據表明Netflix每天有近千億級流量要經過Zuul網關。另外,Zuul也是Spring Cloud全家桶的核心組件。本文介紹Zuul網關路由管理的一些常用方案，可供準備在生產環境使用Zuul的企業參考。

方案一，基於Eureka自發現

這個也是Netflix的做法，Zuul網關藉助Eureka[附錄2]服務註冊中心獲取路由表，簡述步驟如下：

內部微服務(前端聚合服務或者後台基礎服務)啟動時，自動註冊到Eureka服務註冊中心，並定期向註冊中心報心跳，表明自己的存活狀態。例如，上圖中，svcx在Eureka上有一組對應的ip:port對，表示svc服務對應的存活服務實例地址列表。

Zuul網關集成Ribbon[附錄3]客戶端，Ribbon能夠從Eureka上自動發現並定期獲取服務的實例地址信息，並進行本地緩存。

當Zuul網關接收到外部請求，它根據某種規則從請求中獲取服務名，例如，假設第一級path就是服務名，那麼api.xxx.com/svcx中的svcx就是服務名。解析獲取服務名後，Zuul將服務名傳給Ribbon，Ribbon通過查找緩存的路由表獲取服務實例地址列表，再根據某種路由策略（例如，隨機或者RoundRobin等），選擇一個目標實例地址發起調用。

該方法相對簡單，部署Eureka服務註冊中心即可實現。同時也比較靈活，內部服務可以自註冊自發現，研發人員可以自助完成服務上下線，更貼合DevOps研發模式，不太需要運維配合介入。

該方案的問題是，目前很多企業內部還有很多歷史遺留服務，這些服務基本上還是基於傳統域名進行管理的，如果升級到Eureka的自註冊自發現方式，遷移和改造成本不小。

方案二，基於服務治理中心和域名做法

對於內部遺留系統較多，服務主要基於傳統域名方式管理，暫時還不具備條件採用上述第一種方案的企業，可以採用基於服務治理中心+域名的做法，如上圖所示。

該方案需要開發一套服務治理中心，用來集中管理路由等服務元數據信息，同時企業內部需要DNS域名服務支持。採用該方案的流程簡述如下：

研發人員通過運維申請部署服務所需的機器，ip和內部域名等相關信息，完成服務開發和部署，通過內部域名測試服務正常。

研發人員通過服務治理中心註冊服務，提供相應的服務名和域名信息，也提供一些額外的治理信息，如該服務對哪些網關可見(即要通過哪些網關將該服務暴露出去)，該服務目前是否在生產環境可訪問(是否已經過QA流程升級到生產環境)。

Zuul網關定期從服務治理中心拉取服務路由表(注意，這裡只需要拉取對該網關可見的路由表，例如無線網關只拉取對無線網關可見的服務，不需要拉取全部路由表)，並緩存在本地內存。

當Zuul網關接收到外部請求，它根據某種規則從請求中解析出服務名，再通過查詢內存中的路由表找到目標服務的內部域名，最後對目標域名發起調用。通過域名調用時，底層HTTP客戶端會自動通過DNS服務解析並獲取對應的ip地址。注意，在實際場景中，這裡解析到的ip一般是一個vip，真實的服務實例一般躲在一個內部的負載均衡器LB(例如F5+nginx)後面，這個vip指向LB，LB會對後台服務做負載均衡和轉發。

該方案複雜度適中，內部的域名和負載均衡系統一般由運維支持，服務治理中心的研發門檻和成本不高，基本上就是一個簡單的資料庫應用。該方案的靈活性和自動化程度沒有第一種方案好，需要一些人工配置，但是可以在運維和服務治理中心層面按需增加一些治理環節，可治理性會更好一點。

方案三，基於配置中心Apollo和域名做法

對於一些初創公司，剛開始什麼都缺的情況下，最簡單的路由管理的方式就是直接把路由配置在Zuul網關的本地配置文件中。但是這種做法很不靈活，每次修改路由都需要重啟網關集群。所有建議可以部署一套配置中心，例如Apollo，把路由信息簡單配置在Apollo配置中心中，然後讓網關定期從Apollo獲取路由配置並做本地緩存，該方案如上圖所示。

Apollo支持XML格式的配置，下面是一個路由配置案例：

結論

路由轉發是網關的核心功能，為此網關需要維護和管理一張路由表，常見做法有基於Eureka自發現，基於服務治理中心和域名，或者最簡單的基於配置中心。

波波在極客時間的課程《微服務架構和實踐160講》，馬上上線第三模塊《微服務網關Zuul架構和實踐》，會對Zuul網關的架構、源碼和生產實踐等內容進行深度剖析，歡迎關注。

附錄

Zuulhttps://github.com/netflix/zuul

Eurekahttps://github.com/netflix/eureka

Ribbonhttps://github.com/netflix/ribbon

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