微服务网关鉴权:gateway使用、网关限流使用、用户密码加密、JWT鉴权

目标

  • 掌握微服务网关Gateway的系统搭建
  • 掌握网关限流的实现
  • 能够使用BCrypt实现对密码的加密与验证
  • 了解加密算法
  • 能够使用JWT实现微服务鉴权

1.微服务网关Gateway

1.1 微服务网关概述

不同的微服务一般会有不同的网络地址,而外部客户端可能需要调用多个服务的接口才能完成一个业务需求,如果让客户端直接与各个微服务通信,会有以下的问题:

  • 客户端会多次请求不同的微服务,增加了客户端的复杂性
  • 存在跨域请求,在一定场景下处理相对复杂
  • 认证复杂,每个服务都需要独立认证
  • 难以重构,随着项目的迭代,可能需要重新划分微服务。例如,可能将多个服务合并成一个或者将一个服务拆分成多个。如果客户端直接与微服务通信,那么重构将会很难实施
  • 某些微服务可能使用了防火墙 / 浏览器不友好的协议,直接访问会有一定的困难

以上这些问题可以借助网关解决。

网关是介于客户端和服务器端之间的中间层,所有的外部请求都会先经过 网关这一层。也就是说,API 的实现方面更多地考虑业务逻辑,而安全、性能、监控可以交由 网关来做,这样既提高业务灵活性又不缺安全性,典型的架构图如图所示:

微服务网关鉴权:gateway使用、网关限流使用、用户密码加密、JWT鉴权

优点如下:

  • 安全 ,只有网关系统对外进行暴露,微服务可以隐藏在内网,通过防火墙保护。
  • 易于监控。可以在网关收集监控数据并将其推送到外部系统进行分析。
  • 易于认证。可以在网关上进行认证,然后再将请求转发到后端的微服务,而无须在每个微服务中进行认证。
  • 减少了客户端与各个微服务之间的交互次数
  • 易于统一授权。

总结:微服务网关就是一个系统,通过暴露该微服务网关系统,方便我们进行相关的鉴权,安全控制,日志统一处理,易于监控的相关功能。

实现微服务网关的技术有很多,

  • nginxNginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器,同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务
  • zuul ,Zuul 是 Netflix 出品的一个基于 JVM 路由和服务端的负载均衡器。
  • spring-cloud-gateway, 是spring 出品的 基于spring 的网关项目,集成断路器,路径重写,性能比Zuul好。

我们使用gateway这个网关技术,无缝衔接到基于spring cloud的微服务开发中来。

gateway官网:

​https://spring.io/projects/spring-cloud-gateway​

1.2 微服务网关微服务搭建

由于我们开发的系统 有包括前台系统和后台系统,后台的系统给管理员使用。那么也需要调用各种微服务,所以我们针对管理后台搭建一个网关微服务。分析如下:

微服务网关鉴权:gateway使用、网关限流使用、用户密码加密、JWT鉴权

搭建步骤:

1)在changgou_gateway工程中,创建 changgou_gateway_system工程,pom.xml:

<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

2)创建包com.changgou , 创建引导类:GatewayApplication

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class GatewayApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
}
}

3)在resources下创建application.yml

spring:
application:
name: sysgateway
cloud:
gateway:
routes:
- id: goods
uri: lb://goods
predicates:
- Path=/goods/**
filters:
- StripPrefix= 1
- id: system
uri: lb://system
predicates:
- Path=/system/**
filters:
- StripPrefix= 1
server:
port: 9101
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eureka
instance:
prefer-ip-address: true

参考官方手册:

​https://cloud.spring.io/spring-cloud-gateway/spring-cloud-gateway.html#_stripprefix_gatewayfilter_factory​

1.3 微服务网关跨域

修改application.yml ,在spring.cloud.gateway节点添加配置,

globalcors:
cors-configurations:
'[/**]': # 匹配所有请求
allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域
allowedMethods: # 支持的方法
- GET
- POST
- PUT
- DELETE

最终配置文件如下:

spring:
application:
name: sysgateway
cloud:
gateway:
globalcors:
cors-configurations:
'[/**]': # 匹配所有请求
allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域
allowedMethods: # 支持的方法
- GET
- POST
- PUT
- DELETE
routes:
- id: goods
uri: lb://goods
predicates:
- Path=/goods/**
filters:
- StripPrefix= 1
server:
port: 9101
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eureka
instance:
prefer-ip-address: true

1.4 微服务网关过滤器

我们可以通过网关过滤器,实现一些逻辑的处理,比如ip黑白名单拦截、特定地址的拦截等。下面的代码中做了两个过滤器,并且设定的先后顺序,只演示过滤器与运行效果。(具体逻辑处理部分学员实现)

1)changgou_gateway_system创建IpFilter

@Component
public class IpFilter implements GlobalFilter, Ordered {

@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {

System.out.println("经过第1个过滤器IpFilter");
ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
InetSocketAddress remoteAddress = request.getRemoteAddress();
System.out.println("ip:"+remoteAddress.getHostName());
return chain.filter(exchange);
}

@Override
public int getOrder() {
return 1;
}
}

2)changgou_gateway_system创建UrlFilter

@Component
public class UrlFilter implements GlobalFilter, Ordered {

@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
System.out.println("经过第2个过滤器UrlFilter");
ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
String url = request.getURI().getPath();
System.out.println("url:"+url);
return chain.filter(exchange);
}

@Override
public int getOrder() {
return 2;
}
}

测试,观察控制台输出。

目标

  • 掌握微服务网关Gateway的系统搭建
  • 掌握网关限流的实现
  • 能够使用BCrypt实现对密码的加密与验证
  • 了解加密算法
  • 能够使用JWT实现微服务鉴权

1.微服务网关Gateway

1.1 微服务网关概述

不同的微服务一般会有不同的网络地址,而外部客户端可能需要调用多个服务的接口才能完成一个业务需求,如果让客户端直接与各个微服务通信,会有以下的问题:

  • 客户端会多次请求不同的微服务,增加了客户端的复杂性
  • 存在跨域请求,在一定场景下处理相对复杂
  • 认证复杂,每个服务都需要独立认证
  • 难以重构,随着项目的迭代,可能需要重新划分微服务。例如,可能将多个服务合并成一个或者将一个服务拆分成多个。如果客户端直接与微服务通信,那么重构将会很难实施
  • 某些微服务可能使用了防火墙 / 浏览器不友好的协议,直接访问会有一定的困难

以上这些问题可以借助网关解决。

网关是介于客户端和服务器端之间的中间层,所有的外部请求都会先经过 网关这一层。也就是说,API 的实现方面更多地考虑业务逻辑,而安全、性能、监控可以交由 网关来做,这样既提高业务灵活性又不缺安全性,典型的架构图如图所示:

微服务网关鉴权:gateway使用、网关限流使用、用户密码加密、JWT鉴权

优点如下:

  • 安全 ,只有网关系统对外进行暴露,微服务可以隐藏在内网,通过防火墙保护。
  • 易于监控。可以在网关收集监控数据并将其推送到外部系统进行分析。
  • 易于认证。可以在网关上进行认证,然后再将请求转发到后端的微服务,而无须在每个微服务中进行认证。
  • 减少了客户端与各个微服务之间的交互次数
  • 易于统一授权。

总结:微服务网关就是一个系统,通过暴露该微服务网关系统,方便我们进行相关的鉴权,安全控制,日志统一处理,易于监控的相关功能。

实现微服务网关的技术有很多,

  • nginxNginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器,同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务
  • zuul ,Zuul 是 Netflix 出品的一个基于 JVM 路由和服务端的负载均衡器。
  • spring-cloud-gateway, 是spring 出品的 基于spring 的网关项目,集成断路器,路径重写,性能比Zuul好。

我们使用gateway这个网关技术,无缝衔接到基于spring cloud的微服务开发中来。

gateway官网:

​https://spring.io/projects/spring-cloud-gateway​

1.2 微服务网关微服务搭建

由于我们开发的系统 有包括前台系统和后台系统,后台的系统给管理员使用。那么也需要调用各种微服务,所以我们针对管理后台搭建一个网关微服务。分析如下:

微服务网关鉴权:gateway使用、网关限流使用、用户密码加密、JWT鉴权

搭建步骤:

1)在changgou_gateway工程中,创建 changgou_gateway_system工程,pom.xml:

<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

2)创建包com.changgou , 创建引导类:GatewayApplication

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class GatewayApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
}
}

3)在resources下创建application.yml

spring:
application:
name: sysgateway
cloud:
gateway:
routes:
- id: goods
uri: lb://goods
predicates:
- Path=/goods/**
filters:
- StripPrefix= 1
- id: system
uri: lb://system
predicates:
- Path=/system/**
filters:
- StripPrefix= 1
server:
port: 9101
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eureka
instance:
prefer-ip-address: true

参考官方手册:

​https://cloud.spring.io/spring-cloud-gateway/spring-cloud-gateway.html#_stripprefix_gatewayfilter_factory​

1.3 微服务网关跨域

修改application.yml ,在spring.cloud.gateway节点添加配置,

globalcors:
cors-configurations:
'[/**]': # 匹配所有请求
allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域
allowedMethods: # 支持的方法
- GET
- POST
- PUT
- DELETE

最终配置文件如下:

spring:
application:
name: sysgateway
cloud:
gateway:
globalcors:
cors-configurations:
'[/**]': # 匹配所有请求
allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域
allowedMethods: # 支持的方法
- GET
- POST
- PUT
- DELETE
routes:
- id: goods
uri: lb://goods
predicates:
- Path=/goods/**
filters:
- StripPrefix= 1
server:
port: 9101
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://127.0.0.1:6868/eureka
instance:
prefer-ip-address: true

1.4 微服务网关过滤器

我们可以通过网关过滤器,实现一些逻辑的处理,比如ip黑白名单拦截、特定地址的拦截等。下面的代码中做了两个过滤器,并且设定的先后顺序,只演示过滤器与运行效果。(具体逻辑处理部分学员实现)

1)changgou_gateway_system创建IpFilter

@Component
public class IpFilter implements GlobalFilter, Ordered {

@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {

System.out.println("经过第1个过滤器IpFilter");
ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
InetSocketAddress remoteAddress = request.getRemoteAddress();
System.out.println("ip:"+remoteAddress.getHostName());
return chain.filter(exchange);
}

@Override
public int getOrder() {
return 1;
}
}

2)changgou_gateway_system创建UrlFilter

@Component
public class UrlFilter implements GlobalFilter, Ordered {

@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
System.out.println("经过第2个过滤器UrlFilter");
ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
String url = request.getURI().getPath();
System.out.println("url:"+url);
return chain.filter(exchange);
}

@Override
public int getOrder() {
return 2;
}
}
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