国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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摘要: 原创出处 http://www.iocoder.cn/APISIX/install/ 「芋道源码」欢迎转载,保留摘要,谢谢!

  • 1. 概述
  • 2. 快速安装
  • 3. APISIX 控制台
  • 4. 动态负载均衡
  • 5. 限流限速
  • 6. 身份验证
  • 7. 健康检查
  • 666. 彩蛋

5.1 放假写的。

啊!我是真的认真!!!

1. 概述

APISIX 是基于 OpenResty + etcd 实现的云原生、高性能、可扩展的微服务 API 网关。它是国人开源,目前已经进入 Apache 进行孵化,牛逼!!!

  • OpenResty:通过 Lua 扩展 nginx 实现的可伸缩的 Web 平台。
  • etcd:Key/Value 存储系统。

APISIX 通过插件机制,提供了动态负载平衡、身份验证、限流限速等等功能,当然我们也可以自己开发插件进行拓展。

整体架构
  • 动态负载均衡:跨多个上游服务的动态负载均衡,目前已支持 round-robin 轮询和一致性哈希算法。
  • 身份验证:支持 key-auth、JWT、basic-auth、wolf-rbac 等多种认证方式。
  • 限流限速:可以基于速率、请求数、并发等维度限制。

并且 APISIX 还支持 A/B 测试、金丝雀发布(灰度发布)、蓝绿部署、监控报警、服务可观测性、服务治理等等高级功能,这在作为微服务 API 网关非常重要的特性。

APISIX 的文档非常齐全,由于它是国人开源,所以文档也是中文友好。因此,艿艿这里就不哔哔介绍,胖友可以后续可以阅读如下:

  • 《APISIX 官方文档 —— 简介》
  • 《APISIX 官方文档 —— 插件》
  • 《APISIX 官方文档 —— 白皮书》

下面,我们正式进入 APISIX 的极简入门之旅。

2. 快速安装

在《APISIX 官方文档 —— 安装》中,介绍了源码包、RPM 包、Luarocks、Docker 四种安装方式。这里我们使用 CentOS 7.X 系统,所以采用 RPM 包。

因为 APISIX 是基于 OpenResty + etcd 来实现,所以需要安装它们两。

2.1 安装 OpenResty

安装 OpenResty,使用如下命令:

# 安装 OpenResty 的 YUM 软件源
$ yum install yum-utils
$ yum-config-manager --add-repo https://openresty.org/package/centos/openresty.repo

# 安装 OpenResty 软件
$ yum install -y openresty 

2.2 安装 etcd

安装 etcd,使用如下命令:

# 安装 etcd
$ yum install -y etcd

# 启动 etcd
$ service etcd start

2.3 安装 APISIX

安装 APISIX,使用如下命令:

友情提示:这里我们安装的 APISIX 的版本是 1.2 版本。

最新版本的,可以从《APISIX 官方文档 —— 构建 Apache APISIX》获取。

# 安装 APISIX
$ yum install -y https://github.com/apache/incubator-apisix/releases/download/1.2/apisix-1.2-0.el7.noarch.rpm

# 启动 APISIX
$ apisix start

此时,APISIX 安装在 /usr/local/apisix/ 目录,使用如下命令:

cd /usr/local/apisix/
$ ls -ls
total 40
4 drwxr-xr-x 8 root   root 4096 May  1 20:40 apisix # APISIX 程序
4 drwx------ 2 nobody root 4096 May  1 20:44 client_body_temp
4 drwxr-xr-x 3 root   root 4096 May  1 20:50 conf # 配置文件
4 drwxr-xr-x 6 root   root 4096 May  1 20:40 dashboard # APISIX 控制台
4 drwxr-xr-x 5 root   root 4096 May  1 20:40 deps
4 drwx------ 2 nobody root 4096 May  1 20:44 fastcgi_temp
4 drwxrwxr-x 2 root   root 4096 May  1 20:44 logs # 日志文件
4 drwx------ 2 nobody root 4096 May  1 20:44 proxy_temp
4 drwx------ 2 nobody root 4096 May  1 20:44 scgi_temp
4 drwx------ 2 nobody root 4096 May  1 20:44 uwsgi_temp

默认情况下,APISIX 启动在 9080 端口,使用如下命令:

$ curl http://127.0.0.1:9080/
{"error_msg":"failed to match any routes"}

3. APISIX 控制台

APISIX 内置控制台功能,方便我们进行 APISIX 的 Route、Consumer、Service、SSL、Upstream 的查看与维护。如下图所示:

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
APISIX 控制台

/usr/local/apisix/conf/nginx.conf 配置文件中,设置了 APISIX 控制台的访问路径为 /apisix/dashboard。如下图所示:

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
APISIX 控制台 - 配置

友情提示:如果胖友是安装 APISIX 在本机上,可以不执行如下步骤。

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
APISIX 控制台 - 修改配置
国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
APISIX 控制台 - 登陆

使用默认的**「admin/123456」**账号,登陆 APISIX 控制台。结果如下图:

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
APISIX 控制台 - 首页

友情提示:APISIX 控制台是通过调用 APISIX 提供的管理 API 来实现的,所以可以看看《APISIX 官方文档 —— 管理 API》

4. 动态负载均衡

本小节,我们来实现对后端服务提供的 API 接口进行负载均衡。考虑到方便,艿艿在 https://github.com/YunaiV/SpringBoot-Labs 仓库提供了一个 Spring Boot 项目 lab-56-demo01,如下图所示:

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
Spring Boot 项目

最终示例的效果,如下图所示:

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
项目效果

4.1 启动后端服务

分别执行 Demo01Application、Demo02Application 类,在 18080 和 28080 端口,启动两个后端服务。然后,调用示例 /demo/echo 接口,确认启动成功。

$ curl http://10.8.8.18:18080/demo/echo
echo:18080

$ curl http://10.8.8.18:28080/demo/echo
echo:28080

4.2 创建 APISIX Upstream

APISIX Upstream,是虚拟主机抽象,对给定的多个服务节点按照配置规则进行负载均衡。

更多 Upstream 的介绍,可以看《APISIX 官方文档 —— 架构设计(Upstream)》。

在 APISIX 控制台的「Upstream」菜单中,创建一个 APISIX Upstream。如下图所示:

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
APISIX Upstream

4.3 创建 APISIX Route

APISIX Route,字面意思就是路由,通过定义一些规则来匹配客户端的请求,然后根据匹配结果加载并执行相应的 插件,并把请求转发给到指定 Upstream。

更多 Route 的介绍,可以看《APISIX 官方文档 —— 架构设计(Route)》。

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
APISIX Route

4.4 简单测试

现在,我们来请求 APISIX 网关,转发请求到后端服务。

$ curl http://172.16.48.185:9080/demo/echo
echo:18080

$ curl http://172.16.48.185:9080/demo/echo
echo:28080

$ curl http://172.16.48.185:9080/demo/echo
echo:18080

$ curl http://172.16.48.185:9080/demo/echo
echo:28080

从结果可以看出,APISIX 网关使用轮询算法,将请求轮流转发到后端服务。

5. 限流限速

APISIX 内置了三个限流限速插件:

  • limit-count:基于“固定窗口”的限速实现。
  • limit-req:基于漏桶原理的请求限速实现。
  • limit-conn:限制并发请求(或并发连接)。

本小节,我们来演示使用 limit-req 插件,毕竟基于漏桶的限流算法,是目前较为常用的限流方式。

漏桶算法(Leaky Bucket)是网络世界中流量整形(Traffic Shaping)或速率限制(Rate Limiting)时经常使用的一种算法,它的主要目的是控制数据注入到网络的速率,平滑网络上的突发流量。

漏桶算法提供了一种机制,通过它,突发流量可以被整形以便为网络提供一个稳定的流量。

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
漏桶算法

5.1 配置 limit-req 插件

在「4. 动态负载均衡」小节中,我们已经创建了一个 APISIX Route。这里,我们给该 Route 配置下 limit-req 插件。如下图所示:

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
配置 limit-req 插件
  • rate:指定的请求速率(以秒为单位),请求速率超过 rate 但没有超过 ( rate + brust)的请求会被加上延时
  • burst:请求速率超过 ( rate + brust)的请求会被直接拒绝
  • rejected_code:当请求超过阈值被拒绝时,返回的 HTTP 状态码
  • key:是用来做请求计数的依据,当前接受的 key 有:"remote_addr"(客户端 IP 地址), "server_addr"(服务端 IP 地址), 请求头中的"X-Forwarded-For" 或 "X-Real-IP"。

上述配置限制了每秒请求速率为 1,大于 1 小于 3 的会被加上延时,速率超过 3 就会被拒绝。

5.2 简单测试

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
简单测试

6. 身份验证

APISIX 内置了四个身份验证插件:

  • key-auth:基于 Key Authentication 的用户认证。

  • JWT-auth:基于 JWT (JSON Web Tokens) Authentication 的用户认证。

  • basic-auth:基于 basic auth 的用户认证。

  • wolf-rbac:基于 RBAC 的用户认证及授权。

    需要额外搭建 wolf 服务,提供用户、角色、资源等信息。

本小节,我们来演示使用 JWT-auth 插件,大家比较熟知的认证方式。不了解的胖友,可以阅读如下文章:

  • 《JSON Web Token - 在Web应用间安全地传递信息》
  • 《八幅漫画理解使用 JSON Web Token 设计单点登录系统》

6.1 配置 JWT-auth 插件

① 在 APISIX 控制台的「Consumer」菜单中,创建一个 APISIX Consumer,使用 JWT-auth 插件。如下图所示:

Consumer 是某类服务的消费者,需与用户认证体系配合才能使用。

更多 Consumer 的介绍,可以看《APISIX 官方文档 —— 架构设计(Consumer)》。

  • 国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
    创建 Consumer 01
  • 国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
    创建 Consumer 02

    其中每个属性的作用如下:

    • key: 不同的 consumer 对象应有不同的值,它应当是唯一的。不同 consumer 使用了相同的 key ,将会出现请求匹配异常。
    • secret: 可选字段,加密秘钥。如果您未指定,后台将会自动帮您生成。
    • algorithm:可选字段,加密算法。目前支持 HS256, HS384, HS512, RS256ES256,如果未指定,则默认使用 HS256
    • exp: 可选字段,token 的超时时间,以秒为单位的计时。比如有效期是 5 分钟,那么就应设置为 5 * 60 = 300

② 在「4. 动态负载均衡」小节中,我们已经创建了一个 APISIX Route。这里,我们给该 Route 配置下 JWT-auth 插件。如下图所示:

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
配置 JWT-auth 插件

友情提示:是不是觉得配置过程有点怪怪的,淡定~

6.2 简单测试

① 调用 jwt-auth 插件提供的签名接口,获取 Token。

# key 参数,为我们配置 jwt-auth 插件时,设置的 key 属性。
$ curl http://172.16.48.185:9080/apisix/plugin/jwt/sign?key=yunai 
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJrZXkiOiJ5dW5haSIsImV4cCI6MTU4ODQ3MzA5NX0.WlLhM_gpr-zWKXCcXEuSuw-7JosU9mnHwfeSPtspCGo

② 使用 Postman 模拟调用示例 /demo/echo 接口,并附带上 JWT。如下图所示:

国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx
Postman 模拟请求

友情提示:至此,我们已经完成了 JWT-auth 插件的学习。

胖友可以先删除示例 Route 配置的 JWT-auth 插件,方便模拟请求哈。

7. 健康检查

因为 APISIX 控制台暂未提供健康检查的配置功能,艿艿等后续有了在补充。

胖友可以先阅读《APISIX 官方文档 —— 健康检查》,使用 APISIX Admin API 进行添加健康检查的配置。

666. 彩蛋

暂时没有彩蛋。

以上是关于国产微服务网关 APISIX,有点意思,直接开锤,换掉家门口的 Nginx的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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