Kong网关:入门、实战与进阶
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1.2 Kong网关简介

本节将详细介绍Kong网关的发展历程和产品特点,并从不同维度对比Kong网关与其他网关产品的差别,使读者对Kong网关有一个全面的了解。

1.2.1 Kong网关的发展历程

Kong网关起源于2007年,由Augusto、Marco、Michele三人在意大利的一个小车库中开发,当时命名为Mashup平台。在随后7年的时间里,Mashup平台逐渐占据API网关市场的主导地位。2017年10月,Mashup平台正式更名为Kong,并推出了Kong企业版。2018年,Kong公司成立,并发布了Kong 1.0版本。直至今日,Kong版本已经更新到2.1.0。

在1.0版本发布后,Kong网关受到众多用户的喜爱。如今,全球大约有200家企业正在使用Kong网关,其中包括一些超大型企业,例如西门子(Siemens)、通用电器(GE)、三星(SAMSUNG)、嘉吉(Cargill)等。其覆盖的行业也非常广泛,包括互联网/电子商务、电信、软件与技术、金融服务、汽车、食品、饮料和零售等多个领域。大多数公司使用Kong网关来解决自身的痛点问题,以更好地完成微服务架构转型。

2019年,Kong公司对外发布了不少更倾向于云原生服务的产品。例如:Kong网关升级到了2.0版本,并与Kubernetes有机结合,可以作为入口控制器来协调整个Kubernetes集群;Kuma产品基于Envoy的Service Mesh,降低了系统复杂性并提高了服务可靠性。相信Kong公司未来会给我们更多惊喜和更多划时代的新产品。

1.2.2 Kong网关与传统网关对比

在讨论网关服务器之前,我们先来看一下传统服务器的市场份额,如图1-2所示。

图1-2 传统服务器的市场份额

图1-2展示了从1995年至2019年,各大服务器厂商的市场份额。可以发现早些年间,服务器市场完全被Apache服务器和Microsoft的IIS服务器所垄断。这两个服务器代表着两大开发系统的对抗,即选择Linux系统还是Windows系统。在2007到2008年,我们看到了Nginx服务器的身影,随后其突飞猛进,占据服务器市场的“头把交椅”。在大流量、超大流量网站的服务器选型中,Nginx更是作为首选,将竞争对手远远甩在身后。

Kong、OpenResty都是基于Nginx打造的新一代服务器。它们兼具Web服务器的功能,但侧重于网关层特性的延伸。图1-3展示了三者的关系。

图1-3 Kong、OpenResty与Nginx的关系

在功能定位上,Kong和OpenResty有很多相似之处,都是基于Lua脚本做二次开发。但Kong在OpenResty之上又衍生出不少新的概念,对网关内部层级做了更好的抽象,更符合用户使用习惯。如果读者是第一次接触网关层组件,或者希望学习网关层的内部架构设计,Kong网关都是非常好的选择。

1.2.3 其他主流网关

除了Kong网关之外,网关层生态中还有许多其他成熟的网关可供选择,这里我们会给大家做一些简单介绍。

1.Træfik

Træfik是一款云原生的新型HTTP反向代理、负载均衡软件,能轻易部署微服务。它支持多种后端(Docker、Swarm、Mesos/Marathon、Consul、Etcd、Zookeeper、BoltDB、Rest API、File等),也可以对配置进行自动化、动态管理。Træfik整体架构如图1-4所示。

图1-4 Træfik整体架构

Træfik有如下特点。

1)使用Go语言编写、单文件部署、与系统无关,同时提供小尺寸Docker镜像。

2)支持Docker/Etcd后端,天然连接微服务集群。

3)内置Web UI,支持可视化管理。

4)自动配置证书。

5)性能良好,主打易用性。

Træfik凭借其超轻量级、易于配置、简单易上手的特点,满足了中小公司初期对于网关层的需求。相比接下来介绍的几款网关产品中,Træfik与Kong网关在功能上最为接近(虽然底层架构完全不一样)。对Træfik网关感兴趣的读者可以查阅公司官网(https://docs.traefik.io/)学习。

2.Ambassador

Ambassador是一款基于Envoy Proxy构建的、Kubernetes原生的开源微服务网关。Am-bassador在构建之初就致力于支持多个独立团队。传统的网关产品一般是基于Restful API或者yaml文件进行配置,而Ambassador完全基于Kubernetes标准的注解(Annotation)或者CRD进行配置,可以认为是Kubernetes原生的网关产品。

Ambassador依靠Kubernetes实现可扩展、高可用性和持久性,所有配置都直接存储在Kubernetes的Etcd中。Ambassador被打包成一个单独的容器,其中包含控制平面(Control Plane)和Ambassador代理实例。默认情况下,Ambassador会被部署为Kubernetes Deplo-yment,并可以像其他Kubernetes Deployment资源一样进行扩展和管理。

Ambassador作为一款较新推出的开源微服务网关产品,与Kubernetes结合得相当好。它基于注解或CRD的配置方式与Kubernetes浑然一体,就像Kubernetes自身功能的一部分,真正做到了Kubernetes原生。其底层基于Envoy进行流量代理,使得用户无须担心性能问题。

Ambassador和同类的网关产品类似,分为社区版及商业版,其中社区版提供了网关层所必需的基础功能,开发语言为Go。想要深入了解Ambassador网关的读者可以参考https://www.getambassador.io/

3.Tyk

Tyk是一款采用Go语言实现的API网关产品,拥有API Gateway、Tyk Dashboard、Tyk Pumpd和Tyk Identity Broker等组件。不过,只有API Gateway组件的源代码是开放的。Tyk的插件功能比较强大,一方面提供了IP黑白名单、参数提取和认证等诸多插件,另一方面支持使用JavaScript、Python、Lua语言来自定义插件。

总地来说,Tyk丰富的插件、强大的认证机制给人眼前一亮的感觉。不过,其开源版本的集群管理、日志监控和灰度发布等功能相对较弱,有兴趣的读者可以访问官网(https://tyk.io/)了解相关内容。

4.Zuul

Zuul是Netf lix开源的一个API网关,本质上是一个Web Servlet应用。Zuul可以动态加载过滤器,从而实现网关层的各项功能。Zuul网关从1.0版本升级到2.0版本发生了很大的变化。我们先从图1-5和图1-6看看二者的差别。

图1-5 Zuul 1.0架构

图1-6 Zuul 2.0架构

这里我们对Zuul 1.0和Zuul 2.0做一个简单对比,如表1-1所示。

表1-1 Zuul 1.0和Zuul 2.0的对比

相对而言,Zuul 1.0适用于CPU密集型(CPU-bound)场景,而Zuul 2.0适用于I/O密集型(I/O-bound)场景。由于Zuul网关或者之后推出的Spring Cloud Gateway网关组件都是基于Spring Cloud全家桶提供的配套组件实现的,因此受到了人们的普遍认可。但这两个网关组件也有一些限制,一是它们的底层技术栈要基于Java技术栈,或者基于Spring Cloud框架;二是它们并非云原生服务,相对而言,偏向于企业级内部部署。如果排除这两点,二者在其他各方面的表现都是比较出色的。

注意

I/O密集型任务vs CPU集型任务

·I/O密集型任务指的是磁盘I/O或者网络I/O占主要消耗的任务,计算量很小,比如请求网页、读写文件等。大多数Web应用都是I/O密集型任务。

·CPU密集型任务指的是CPU计算占主要消耗的任务,比如图形渲染中矩阵的运算、神经网络卷积运算等。现在大多数计算任务由GPU完成,更复杂的任务由TPU、NPU完成。

5.各网关横向对比

我们从基本情况、配置、部署、可扩展性和功能等维度对上述各网关进行横向对比,如表1-2至表1-6所示。

表1-2 基本情况

表1-3 配置

表1-4 部署

表1-5 可扩展性

表1-6 功能

可以发现,Kong网关在多项对比中较其他网关均占有一定优势。但我们也不应该忽略Kong网关的薄弱项,即在部署方面相对复杂,这与Kong网关本身偏向提供企业级服务有一定关系。不可否认的是,Kong网关社区版的功能依旧足够强大,并且给开发者留有大量定制化的空间。

注意

我们在做技术选型时,除了需要考虑上述几点之外,还要考虑以下细节。

·开源组件是否易于扩展自己的业务逻辑,是否易于定制化。

·社区是否成熟,文档是否齐全,漏洞修复得是否及时。

·软件是否容易使用,日后升级和维护是否便捷。

·如果对性能指标或者业务场景有特殊要求,需要着重关注该软件是否支持,以免发生本末倒置的现象。