网关编程介绍

网关一般分为外网网关和内网网关。外网网关主要负责做限流、入侵预防、请求转发等工作。内网网关主要还是做负载均衡、流量管理调度和入侵预防等工作。

外网网关

蜘蛛嗅探识别

外网网关可以实现限流和入侵检测功能,预防一些常见的入侵。其中最常见也是最严重的就是非法引用和机器人抓取。

  • 非法引用:会大量的引用我们的网络资源,可以使用refer方式来预防,如果refer不是本站域名就拒绝请求,这种方式可以降低我们的资源被非法引用的风险。

  • 机器人抓取:两类用户区分,匿名用户的请求,需要根据IP记录统计请求排行时间块,肥西请求热点IP,请求频率过高的IP会被重点关注;登录用户,用时间块记录单个用户的请求次数及频率,超过一定程度就拒绝请求,同时将用户列入怀疑名单,方便进一步确定。

确定怀疑名单中的用户请求,通过网关对特定用户或IP动态注入JS嗅探代码,这个代码会在Cookie及LocalStorage内写入特殊密文,前端JS代码检测到密文后,就会进入反机器人模式。反机器人模式可以识别客户端是否有鼠标移动及点击动作,以此判断是否为机器人。确定用户没问题后,才会对服务端发送再次签名的密文请求解锁。如果客户端一直没有回馈,就自动将怀疑用户列为准备封禁用户,并封禁该请求,当一个IP被封禁的请求达到一定程度就会进行封禁。

网关鉴权与用户中心解耦

用户业务请求发送到业务接口时,首先由网关来鉴定请求用户的身份,如果鉴定通过,用户的信息就会通过header传递给后面的服务,而业务的API无需关注用户中心的实现细节,只需接受header中附带的用户信息即可,如果业务要求用户登录才能使用,可以在业务中增加一个对请求header是否由uid的判断,如果没有uid,则给前端返回统一的错误码,提醒用户登录。

内网网关服务

内网网关可以提供失败重试服务和平滑重启机制。

失败重试

当项目重启或宕机的时候,服务会短暂不可以,如果用户发起请求,就会返回504错误,对用户来说体验很不好,可以用内网网关的自动重试功能,服务服务返回500、403、504等错误时,网关不会立马返回错误,而是等待一会,再次重试,或者返回上次的缓存内容,这样就能是实现业务热更新的平滑升级,让服务看起来更稳定。

平滑重启

在服务升级的时候,可以不让服务进程收到kill信号后直接退出,而是先让服务停止接受新的请求,等之前的请求处理完成后,如果超过10秒则直接退出。通过这个机制,用户请求处理就不会被中断,保证了业务事务是完整的。

内外网关综合应用

服务接口缓存

网关接口缓存功能,利用网关实现一些接口返回内容的缓存,适合用在服务降级场景,用它来短暂地缓解用户流量的冲击,或者用于降低内网流量的冲击。

网关是西安缓存基本都是用临时缓存+TTL方式实现,请求到达网关,如果网关有该API的缓存,直接返回缓存中的内容给客户端,这样大大降低后端的数据服务压力。这个方式会牺牲数据的强一致性,对缓存能力的性能要求比较高,必须保证网关缓存可以扛得住外网流量的QPS。

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也可以配合脚本定时刷新缓存数据,网关查到缓存的数据就会返回,没有命中才真正请求到后端服务上并缓存结果,这样更加灵活,数据的一致性也会更好。

服务监控

网关做服务监控,可以通过网关访问日志中的http code判断业务是否正常,配合不同请求的耗时信息,就能实现简单的系统监控功能。

可以周期性地聚合访问日志中的错误,将其汇总起来,通过汇总不同接口请求的错误数,接口响应速度等情况来分析服务状态。如果我们结合 Trace,还可以将访问日志中落地 Traceid,这样就能根据 Traceid 进一步排查问题原因。

学习来源:极客时间 《高并发系统实战课》学习笔记 网关编程 Day5

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