天穹-gateway网关系列1：Tesla网关团体先容

计算机软件开发 · 2024-9-5 03:24:43

开源所在
https://github.com/XiaoMi/mone/tree/master/gateway-all

一、配景

在微服务期间，服务拆分粒度越来越细，每个微服务各自负责自己的焦点功能并对外提供一系列的api接口。但随着业务的拓展，接口越来越多，也就诞生了一些题目。可以在一个地方去同一的管理这些接口吗？在涉及到鉴权这个广泛的题目时，岂非必要每个微服务都实现一次吗？每个微服务都有自己的协媾和代码誊写风格，比如驼峰和下划线，能同一吗？
这种环境下，我们就必要api gateway来办理这些题目。
二、什么是gateway网关

API网关是一种服务，是体系的同一入口。我们可以将各个微服务公共非业务功能放在API Gateway中实现，如身份验证、监控、负载均衡、缓存等，以尽可能淘汰各服务的职责。API 网关将各体系对外袒露的服务聚合起来，全部要调用这些服务的体系都必要通过 API 网关举行访问，基于这种方式网关可以对 API 举行同一管控。
三、Tesla网关

Tesla是由小米效能团队开源的基于JDK19的一款高性能、易扩展的良好的API网关平台，是小米效能团队团结小米多年大促履历沉淀而成，现在已经经历过十余次小米大促的磨练，并在此中负担了流量管理的焦点脚色，是小米业务链中不可或缺的一环。
说到基于Java的API网关，可能许多人第一反应就是SpringCloud Gateway大概Zuul，但是Tesla网关无论在易用性、扩展性和性能方面都有非常显着的上风。
易用性：Tesla拥有可视化利用界面，同时支持设置实时更新，实时收效，极大简化学习使用成本，优化利用体验。
扩展性：Tesla通过对自界说Filter支持，尤其是Sidecar模式的动态Filter支持，给Tesla提供了强盛的扩展性支持，可以满意大多数业务和项目的需求。
高性能：Tesla网关自身是基于Netty举行开发，在性能上已经拥有非常亮眼的体现。同时全面支持JDK19 的 Virtual Thread，使Tesla网关的性能和资源分配上都得到了较大的提升。

1、技能架构

Tesla 网关主要由两个部分构成：控制台 + 网关。此中控制台主要是维护API数据和Filter数据，同时还可以对差异网关集群的域名举行管理。Tesla网关集权是该产物的焦点构成部分，负责整个流量管理、安全防护、Filter实验、协议转换和流量转发等内容。
2、焦点本领

2.1、动态发现，负载均衡
当下微服务和容器化的盛行，使得业务服务的节点数量、ip所在等随时可能发生变革。Tesla网关买通了服务注册中央，订阅相关服务信息，在业务服务侧发生变革时能做到实时感知。并且在处置惩罚现实的哀求时，支持多种负载均衡计谋，比如轮询、哈希等。如许，业务服务做扩缩容，大概故障规复、热备、切换时，配合业务服务的优雅退出，已经基本能做到调用方无感知了。
2.2、同一管理 api，动态秒级更新
我们按“租户->集群->接口分组->接口”对api接口举行构造。你能在Tesla控制台检察到你有权限检察的api接口，并对他们举行一系列利用，比如开启鉴权，接口mock等。Tesla控制台同一管理了全部的api接口，在你新增大概更新了一个接口时，网关集群也能实时感知到接口的变革，实现了运行时设置更新机制。
2.3、用户自界说插件，实时上传，动态插拔
在Tesla网关发展的过程中，我们发现让用户能加入进来贡献filter插件是一件很棒的事变，每个filter是一个功能，各人可以恣意发挥创造力贡献自己的filter，实现多种功能，像是鉴权、灰度、限流等。Tesla网关允许用户实时上传自己的filter代码，网关集群动态加载，无需重启，每个用户都可以复用别人的filter。
2.4、多种协议转换
网关作为同一的api入口，对外提供的是restful风格的http接口。但后端的微服务使用的协议是多种多样的，你可以是dubbo，是grpc，是http，在这里，网关封装了后端的差异协议，袒露给前端同一的接口风格。
2.5、流量管理
流量安全：流量安满是每一个网关产物都绕不开的话题，怎样应对DDoS等安全题目、怎样举行哀求鉴权、怎样举行数据脱敏等。Tesla网关对这一系列安全题目都有美满的，并且颠末多次大促验证的办理方案。
流量控制：网关产物无论在一样平常运行，或是大促等特殊时间，都有一套完备的限流熔断步调，可以极大水平上保护后端业务体系的结实性和可用性。但是Tesla网关不止满意于此，还额外扩展了许多实用的功能更好的资助业务体系。此中就包括结果缓存、流量纪录回放等功能，从而给业务体系提供更多的便利和资助。
资源隔离：Tesla网关承载了比力多的业务体系。此中有流量大的，有安全要求高的，有业务复杂的。可以说险些每个业务体系都有自己特殊的要求，那么做到每个业务体系互不干扰对Tesla网关就尤其告急。比如A体系业务非常复杂，导致哀求返回比力慢，假如不做资源隔离，单一体系就可以抢占更多的体系资源，从而影响其他业务体系。Tesla网关现在已经可以做到体系资源隔离、业务资源隔离。每个业务都有自己独立的资源池，保障“专款专用”，给业务保驾护航。
3、计划难点

网关作为流量的同一入口，其稳固性、性能、伸缩性和可扩展性是其计划的重点。
为了保障稳固性，我们对集群做了隔离，像生意业务链路如许的焦点服务就可以申请自己的独立集群。集群里每个接口分组也都有独立线程池来处置惩罚哀求的吸收、分发和返回，以此保障差异分组互不影响。
对于性能，网关引入了netty自研了一个web_server包管高吞吐，网关集群对焦点元数据会在内存里有一份缓存，靠同步机制包管实时性；别的，对慢哀求实现了打断机制，制止资源被占用，最后我们还对dubbo版本做了一些优化，比如，dubbo的泛化调用一开始是不支持设置超时时间的。
对于伸缩性的话，作为流量入口的网关是要能支持随时扩缩容以应对突发流量的，以是网关集群里的每台呆板自己不具备状态，都由admin管理平台来控制数据的同步。
最后是扩展性，网关鼓励各人提交自己的filter，互惠相助。
4、计划脑图

四、关于将来的发展方向

现在我们的网关架构是中央化网关，提供通用本领如鉴权、限流等处置惩罚哀求，并根据服务标识将哀求路由到正确的后端服务；服务处置惩罚完哀求，相应原路返回。
作为流量的同一入口，面对多样的业务形态和复杂的网络布局，中央化网关架构在现实场景中碰到了一些困难。第一、随着业务发展强盛，网关集群呆板数不停增长。这加剧了运维层面的复杂性，IT成本也面对不能遭受之重。第二，一些焦点链路的业务迫切必要与其他业务隔离，制止不可预知的突发流量影响到这些高保业务的可用性。
以是这里开始建立和推广网关的去中央化。Mesh 网关与后端服务同一个 Pod 摆设，即 Mesh 网关与业务体系同服务器、差异进程，具备网关的全量本领。这是我们现在在探索的一个方向。

天穹-gateway网关系列1：Tesla网关团体先容

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