Gateway实战(二)、负载均衡

负载均衡

简单了解

我们引入负载均衡，主要是为了 让网络流量能均匀的分发到多个服务器上，以此来提高系统性能、可靠性和可扩展性，围绕这三个点：

• 提高性能
  避免单点服务器因负载过高出现响应缓慢甚至崩溃的问题，通过让多个服务器共同处理请求来分担工作负载，来提升整体系统的处理能力和响应速度。
• 增强可靠性
  当部分服务器出现故障，负载均衡器可以把流量自动分配到其他正常工作的服务器上，来保证服务正常可用，提高系统可用性和稳定性。
• 实现可扩展性
  随着业务迭代，能方便添加新的服务器到负载均衡集群，来应对业务迭代过程中增加的用户请求和数据量，是系统能灵活扩展。

上一篇文章中的路由案例，是在网关中直接写好要路由到的地址，实际开发中的服务更多是注册在注册中心中。而且都有做集群的多节点的部署。我们可以通过负载均衡的方式来处理，在Gateway中有两种负载均衡的方式，分别为自动负载均衡和手动负载均衡。

一）、实操案例-自动负载均衡

step1 、新建两个maven项目，端口分别为9001，9002做为两个服务提供者。
1、9001应用的yaml文件内容配置：

server:
  port: 9001
  
spring:
  application:
    name: nacos-provider
  cloud:
    discovery:
      server-addr: 172.18.102.252:80
management:
  endpoint:
    web:
      exposure:
        include: '*'

对应web接口 /hello

/**
 * @Auther: gina
 * @Date: 2025-03-10
 * @Description:
 */
@RestController
@Slf4j
public class UserController {

    @GetMapping("/hello")
    public String hello(HttpServletRequest request) {
        log.info("........Nacos Provider run..");
        return "9001-----hello Nancy...";
    }
}

在主启动类增加服务发现注解，服务启动后会注册到nacos注册中心；

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class NacosProvider9001Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(NacosProvider9001Application.class, args);
    }
}

2、9002应用的yaml文件内容配置：

server:
  port: 9002
spring:
  application:
    name: nacos-provider
  cloud:
    discovery:
      server-addr: 172.18.102.252:80

management:
  endpoint:
    web:
      exposure:
        include: '*'

对应web接口 /hello

/**
 * @Auther: gina
 * @Date: 2025-03-10
 * @Description:
 */
@RestController
@Slf4j
public class UserController {

    @GetMapping("/hello")
    public String hello(HttpServletRequest request) {
        log.info("........Nacos Provider run..");
        return "9002-----hello Nancy...";
    }
}

在主启动类增加服务发现注解，服务启动后会注册到nacos注册中心；

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class NacosProvider9002Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(NacosProvider9001Application.class, args);
    }

}

step2、新建一个gateway-service端口9966
对应yaml文件内容

server:
  port: 9966
spring:
  application:
    name: gateway-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 172.18.102.252:80
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true

在调用方，也就是网关侧引入负载均衡相关的依赖：

 <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
 </dependency>

在主启动类增加服务发现注解，服务启动后会注册到nacos注册中心；

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class Gateway9966Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Gateway9966Application.class, args);
    }
}

step3、启动服务提供这9001，9002以及网关服务9966
1、三者启动后，可以在注册中心查看到对应服务已经注册：

其中服务提供者nacos-provider 有2台，点击详情可以查看到：

通过网关gateway服务访问提供者接口，在前端访问相同接口，根据接口响应可以看出，访问的请求会路由到9001和9002两个服务。

• 请求链接
  http://localhost:9966/nacos-provider/hello
• 测试结果
  自动路由默认轮训的方式，分两次访问，发现分别对应不同服务：
  
  

按照以上操作步骤，不难看出，自动负载均衡有个不好的点：请求服务时，需要暴漏注册中心的服务名称。接下来我们可以通过手动负载均衡规避这个缺点。

二）、实操案例-手动负载均衡

1、手动负载均衡方式一

上面的自动负载均衡案例，存在暴漏当前服务名称的问题，可以通过手动配置负载均衡，有效规避暴漏服务名称的问题。
step1、gateway9966应用的yaml文件内容：

 server:
  port: 9966
spring:
  application:
    name: gateway-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 172.18.102.252:80
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: false # 开启注册中心路由功能
      routes:
        - id: nacos-provider
          uri: lb://nacos-provider #路由到注册中心，服务为nacos-provider的服务
          predicates:
            - Path=/nancy/** # 路径匹配，则进行路由

management:
  endpoint:
    web:
      exposure:
        include: '*'

配置路由，访问服务时，增加断言指定的路径，会映射到对应uri的服务，从找找到对应接口。
step2、两个服务提供者的yaml文件内容都要调整
servlet.context 都要配置 /nancy/ ，9001服务提供者，yaml文件内容：

 server:
  port: 9001
  servlet:
    context-path: /nancy/

spring:
  application:
    name: nacos-provider
  cloud:
    discovery:
      server-addr: 172.18.102.252:80

management:
  endpoint:
    web:
      exposure:
        include: '*'

9002服务提供者，yaml文件内容：

 server:
  port: 9002
  servlet:
    context-path: /nancy/

spring:
  application:
    name: nacos-provider
  cloud:
    discovery:
      server-addr: 172.18.102.252:80

management:
  endpoint:
    web:
      exposure:
        include: '*'

step3、测试验证
1、启动gateway网关服务，以及两个提供者。可以看到已经注册到nacos注册中心。

2、进行测试访问

• 链接
  http://localhost:9966/nancy/hello
• 效果
  连续访问两次，返回结果分别如下图：
  

但是这种方式还是差点意思，如果按照这样操作，每次需要做负载均衡，都要到对应的服务提供者添加servlet上下文路径，这就很麻烦了。可以借助过滤器，把请求路径的第一部分省略掉，这样就不用到服务提供者去添加servlet上下文路径了，这样说起来可能比较繁琐，我直接上实操吧。

2、手动负载均衡方式二

基于手动负载均衡方式一的操作案例，服务提供者9001和9002的yaml文件调整，去掉内容：

  servlet:
    context-path: /nancy/

9001，9002服务的yaml具体内容一样，端口调整下即可，参看：

server:
  port: 9002


spring:
  application:
    name: nacos-provider
  cloud:
    discovery:
      server-addr: 172.18.102.252:80

management:
  endpoint:
    web:
      exposure:
        include: '*'

对gateway网关服务的yaml文件的调整，则在predicates断言的同级下增加

          filters:
            - StripPrefix=1  

增加的这部分内容表示截取掉断言路径的第一部分，具体：

server:
  port: 9999
spring:
  application:
    name: gateway-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 172.18.102.252:80
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: false # 开启注册中心路由功能
      routes:
        - id: nacos-provider
          uri: lb://nacos-provider 
          predicates:
            - Path=/nancy/**  
          filters:
            - StripPrefix=1 

management:
  endpoint:
    web:
      exposure:
        include: '*'

验证环节，同手动负载均衡step3 一致,在此不再赘述。