使用Kong和Konga管理微服务和API

Bertha 。 2023-06-15 06:59 14阅读 0赞

Kong是Mashape开源的高性能高可用API网关和API服务管理层。自2015年在github开源后，广泛受到关注。它基于OpenResty，进行API管理，并提供了插件实现API的AOP。Kong在Mashape 管理了超过15,000 个API，为200,000开发者提供了每月数十亿的请求支持。

在微服务架构之下，服务被拆的非常零散，降低了耦合度的同时也给服务的统一管理增加了难度。如上图左所示，在旧的服务治理体系之下，鉴权，限流，日志，监控等通用功能需要在每个服务中单独实现，这使得系统维护者没有一个全局的视图来统一管理这些功能。API 网关致力于解决的问题便是为微服务纳管这些通用的功能，在此基础上提高系统的可扩展性。如右图所示，微服务搭配上 API 网关，可以使得服务本身更专注于自己的领域，很好地对服务调用者和服务提供者做了隔离。

Kong 的插件机制是其高可扩展性的根源，Kong 可以很方便地为路由和服务提供各种插件，网关所需要的基本特性，Kong 都如数支持：

**云原生:** 与平台无关，Kong可以从裸机运行到Kubernetes  
**动态路由:** Kong 的背后是 OpenResty+Lua，所以从 OpenResty 继承了动态路由的特性  
**熔断**  
**健康检查**  
**日志:** 可以记录通过 Kong 的 HTTP，TCP，UDP 请求和响应。  
**鉴权:** 权限控制，IP 黑白名单，同样是 OpenResty 的特性  
**SSL:** Setup a Specific SSL Certificate for an underlying service or API.  
**监控:** Kong 提供了实时监控插件  
**认证:** 如数支持 HMAC, JWT, Basic, OAuth2.0 等常用协议  
**限流**  
**REST API:** 通过 Rest API 进行配置管理，从繁琐的配置文件中解放  
**可用性:** 天然支持分布式  
**高性能:** 背靠非阻塞通信的 nginx，性能自不用说  
**插件机制:** 提供众多开箱即用的插件，且有易于扩展的自定义插件接口，用户可以使用 Lua 自行开发插件

## 一、安装 ##

Kong支持多种安装方式，这里使用Docker安装，比较简单。

### 1.1 安装Kong ###

使用数据库

1.创建一个Docker网络

首先，我们你需要创建一个自定义网络，这样的话多个容器之间能够相互发现和通讯，网络名称可以随便命名。

docker network create kong-net

2.启动数据库

你可以使用 PostgreSQL 或 Cassandra 作为你的存储。这里选择PostgreSQL作为Kong的数据库。

$ docker run -d --name kong-database \
                   --network=kong-net \
                   -p 5432:5432 \
                   -e "POSTGRES_USER=kong" \
                   -e "POSTGRES_DB=kong" \
                   postgres:9.6

如果你希望使用Cassandra。

$ docker run -d --name kong-database \
                   --network=kong-net \
                   -p 9042:9042 \

3.准备数据库

现在让我们通过启动一个短暂的Kong容器来准备我们的数据库，这个容器将运行适当的迁移并死掉！

$ docker run --rm \
         --network=kong-net \
         -e "KONG_DATABASE=postgres" \
         -e "KONG_PG_HOST=kong-database" \
         -e "KONG_CASSANDRA_CONTACT_POINTS=kong-database" \
         kong:latest kong migrations bootstrap

注意：上面的例子中，如果你使用的是 Cassandra，那么你应该更新 KONG\_DATABASE 环境变量的值为 cassandra 。

4.启动Kong

当迁移已经运行并且数据库准备就绪后，启动一个Kong容器，它将连接到你的数据库容器。

$ docker run -d --name kong \
         --network=kong-net \
         -e "KONG_DATABASE=postgres" \
         -e "KONG_PG_HOST=kong-database" \
         -e "KONG_CASSANDRA_CONTACT_POINTS=kong-database" \
         -e "KONG_PROXY_ACCESS_LOG=/dev/stdout" \
         -e "KONG_ADMIN_ACCESS_LOG=/dev/stdout" \
         -e "KONG_PROXY_ERROR_LOG=/dev/stderr" \
         -e "KONG_ADMIN_ERROR_LOG=/dev/stderr" \
         -e "KONG_ADMIN_LISTEN=0.0.0.0:8001, 0.0.0.0:8444 ssl" \
         -p 8000:8000 \
         -p 8443:8443 \
         -p 8001:8001 \
         -p 8444:8444 \
         kong:latest

5.测试Kong!

Kong’s admin API is exposed on port 8001 and the gateway on port 8000

$ curl -i http://localhost:8001/
    $ curl -i http://localhost:8000/

[更多见官方安装指南][Link 1]

### 1.2 安装Konga ###

当前KONG的社区版是没有dashboard的，但是付费的企业版是有带的，并且还有一些企业版才能使用的插件以及升级后的企业版插件。所以对于使用社区版的用户而言，排除自己去撸一个dashboard的这种选择，第三方开源的dashboard无疑是首选。当前GitHub上还在更新维护的dashboard有三个，分别是kong-dashboard，kongdash 和 konga。

说道Kong的管理GUI，网上说的比较多的都是kong-dashboard，但目前最新版（v3.6.0）似乎并未支持最新版本的Kong。而目前在github能找到star比较多的就是konga了。konga不仅支持了Kong的最新版本（service和route的拆分新特性）同时支持管理员的权限控制和多个Kong连接池的管理。Konga由于自带了用户权限控制和Kong连接池管理，所以需要一些数据持久化处理。默认支持的数据库有mongodb、postgres、mysql。这里我们选择的是PostgresSQL，原因是KONG连接的数据库也是PGSQL，这样可以减少数据库的部署。

1.和以前一样，我们需要通过启动一个短暂的容器来准备Konga的数据库。

$ docker run --rm \ 
        --network=kong-net \ 
        pantsel/konga -c prepare -a postgres -u postgresql://kong@kong-database:5432/konga_db

当迁移运行了，我们可以启动 Konga

$ docker run -p 1337:1337 \
                 --network=kong-net \
                 -e "DB_ADAPTER=postgres" \
                 -e "DB_HOST=kong-database" \
                 -e "DB_USER=kong" \
                 -e "DB_DATABASE=konga_db" \
                 -e "KONGA_HOOK_TIMEOUT=120000" \
                 -e "NODE_ENV=production" \
                 --name konga \
                 pantsel/konga

After a while, Konga will be available at:

http://<your-servers-public-ip-or-host>:1337

你需要注册一个管理员账号

## 二、Konga操作 ##

### 2.1 设置连接 ###

登录成功后，你将看到这个页面:

![clipboard.png][]

此时，您需要手动创建与Kong的管理API的连接。

如果您打开连接(connections)页面，您会注意到与先前创建的Kong实例的连接已经存在但尚未激活。

![clipboard.png][clipboard.png 1]

点击激活按钮。如果一切设置正确，Konga将连接到Kong，界面将充满各种酷感。

![clipboard.png][clipboard.png 2]

### 2.2 核心概念 ###

简要介绍一些核心的概念

**Dashboard**

![clipboard.png][clipboard.png 3]

仪表板显示有关您当前连接的Kong实例，基础数据库和可用插件的基本信息。更多详细信息可在INFO页面中找到。

![clipboard.png][clipboard.png 3]

**Snapshots**

快照功能允许您轻松地跨节点备份，恢复和移动Kong配置。您还可以安排Kong实例的自动快照。

![clipboard.png][clipboard.png 3]

**Settings**

![clipboard.png][clipboard.png 3]

设置页面提供了一种配置Konga并为用户帐户设置基本ACL的简单方法。请记住，用户权限是全局设置的，并将用户帐户称为实体。尚不支持单个用户ACL。

### 三、Konga创建服务（Services）和路由（Routes） ###

我们将使用优秀的在线虚假API（由[typicode][]提供的）进行测试和原型设计。

导航到服务页面并添加新服务。填写表格如下：

注意：url参数是一个简化参数，用于一次性添加protocol，host，port和path。另外不要把Services当作后端的具体API，要把它当作一个大的服务，该服务下面有多个API（endpoint or route）。所以创建服务的时候填上该服务的域名就行了。当然也可以是一个url（带Path的），这样每个API（route）会路由到该path上。

![clipboard.png][clipboard.png 4]

提交后，服务被创建，详情如下：

![clipboard.png][clipboard.png 5]

The jsonplaceholder API 提供以下资源（假设我们有这些API）:  
[posts][]  
[comments][]  
[albums][]  
[photos][]  
[todos][]  
[users][]

我们需要为这些资源创建路由。单击json-placeholder服务，选择routes选项卡并添加新路由。

![clipboard.png][clipboard.png 6]

这里的 Path 就是具体业务API的路径（endpoint）。Hosts不设置会默认采用Services里的Host，但是一旦设置了，客户端请求该route的时候必须带上设置的host，且必须一致。、

如果Strip path设置为YES，这里的 Path 可以加一个前缀，如：/passport/users，但最终会映射到后端真实的API /users。Kong转发到后端服务的时候会把前缀/passport部分去掉。客户端调用API必须和Routes里的Path一致才行（/passport/users），否则会得到404，无法匹配。用户的请求是先匹配route，然后转发到service。

比如：  
If your route has /my-service in the paths property, then  
/my-service/foo will be routed upstream as /foo,  
/my-service/bar will be routed upstream as /bar.

I’d recommend you to go through the definition of the [Route Object in Kong][] to gain a better understanding.

试试看

$ curl -i http://localhost:8000/users

同样，创建响应POST，PUT，PATCH和DELETE请求的第二个路由。

继续创建一个新用户并测试它：

$ curl -X POST \
           -H "Content-Type: application/json" \
           -d '{"name":"JohnDoe","username":"jdoe"}' \    
           http://localhost:8000/users

到目前为止，我们成功部署了Kong＆Konga并设法通过我们的网关访问jsonplaceholder API。

## 四、Kong的工作原理 ##

![clipboard.png][clipboard.png 7]

![clipboard.png][clipboard.png 8]

### 4.1 kong默认开放的端口 ###

接受客户端流量的端口，proxy部分

*  :8000 http端口
 *  :8443 https端口

admin API 端口 admin部分

*  :8001 http端口
 *  :8444 https端口

### 4.2 Nginx配置 VS Kong配置 ###

我们来看一个典型的Nginx的配置对应在Kong上是怎么样的，下面是一个典型的Nginx配置

upstream passportUpstream {
            server localhost:8080 weight=100;
    }
    server {
            listen 80;
            location /hello {
            proxy_pass http://passportUpstream;
            }
    }

下面我们来看看其对应Kong中的配置

# 配置 upstream 
    curl -X POST http://localhost:8001/upstreams 
        --data "name=passportUpstream" 
    
    # 配置 target 
    curl -X POST http://localhost:8001/upstreams/passport/targets 
        --data "target=localhost:8080" --data "weight=100" 
    
    # 配置 service 
    curl -X POST http://localhost:8001/services 
        --data "name=getUserInfo" --data "host=passportUpstream" 
    
    # 配置 route 
    curl -X POST http://localhost:8001/routes 
        --data "paths[]=/user"
        --data "service.id=8695cc65-16c1-43b1-95a1-5d30d0a50409" 
    
    curl -X POST http://localhost:8001/routes 
        --data "hosts[]=*.example.com,test.com,*.abc.com" 
        --data "service.id=8695cc65-16c1-43b1-95a1-5d30d0a50409"

这一切配置都是通过其Http Restful API 来动态实现的，无需我们在手动的 reload Nginx.conf 。开发的同学看到这是不是感觉到很幸福了。

在上述的配置中涉及到了几个概念：upstrean、target、service、route等概念，它们是Kong的几个核心概念，也是我们在使用Kong Api 时经常打交道的，下面我们就其几个核心概念做一下简单的说明。

### 4.3 Kong 关键术语/名词解析 ###

**Upstream**  
Upstream 对象表示虚拟主机名，可用于通过多个服务（目标）对传入请求进行负载均衡。例如：service.v1.xyz 为Service对象命名的上游host是service.v1.xyz对此服务的请求将代理到上游定义的目标。

**Target**  
目标IP地址/主机名，其端口表示后端服务的实例。每个上游都可以有多个target,并且可以动态添加Target。

由于上游维护Target的更改历史记录，因此无法删除或者修改Target。要禁用目标，请发布一个新的Targer weight=0,或者使用DELETE来完成相同的操作。

**Service**  
顾名思义，服务实体是每个上游服务的抽象。服务的示例是数据转换微服务，计费API等。

服务的主要属性是它的URL（其中，Kong应该代理流量），其可以被设置为单个串或通过指定其protocol， host，port和path。

服务与路由相关联（服务可以有许多与之关联的路由）。路由是Kong的入口点，并定义匹配客户端请求的规则。一旦匹配路由，Kong就会将请求代理到其关联的服务。

**Route**  
路由实体定义规则以匹配客户端的请求。每个Route与一个Service相关联，一个服务可能有多个与之关联的路由。与给定路由匹配的每个请求都将代理到其关联的Service上。可以配置的字段有

*  hosts
 *  paths
 *  methods

Service 和 Route 的组合（以及它们之间的关注点分离）提供了一种强大的路由机制，通过它可以在Kong中定义细粒度的入口点，从而使基础架构路由到不同上游服务。

**Consumer**  
Consumer 对象表示服务的使用者或者用户。您可以依靠Kong作为主数据库存储，也可以将使用者列表与数据库映射，以保持Kong与现有的主数据存储之间的一致性。

**Plugin**  
插件实体表示将在HTTP请求/响应生命周期期间执行的插件配置。它是如何为在Kong后面运行的服务添加功能的，例如身份验证或速率限制。

将插件配置添加到服务时，客户端向该服务发出的每个请求都将运行所述插件。如果某个特定消费者需要将插件调整为不同的值，您可以通过创建一个单独的插件实例，通过service和consumer字段指定服务和消费者 。

**对应关系**  
Upstream : target -> 1:n  
Service:Upstream -> 1:1 or 1:0 (Service 可以直接指向具体的Target，相当于不做负载均衡)  
Service : Route -> 1:n

**Note:** Client请求的流量通过Route指向与之相关的Service，如果配置插件的话就会作用插件，Service接到流量后给相应的Upstream的服务上面。

## 五、Kong API操作 ##

### 5.1 配置服务 ###

通过向Admin API发送HTTP请求来向Kong添加服务：

curl -i -X POST http://localhost:8001/services/ \
        -d 'name=foo-service' \
        -d 'url=http://foo-service.com'
    HTTP/1.1 201 Created
    ...
    
    {
        "connect_timeout": 60000,
        "created_at": 1515537771,
        "host": "foo-service.com",
        "id": "d54da06c-d69f-4910-8896-915c63c270cd",
        "name": "foo-service",
        "path": "/",
        "port": 80,
        "protocol": "http",
        "read_timeout": 60000,
        "retries": 5,
        "updated_at": 1515537771,
        "write_timeout": 60000
    }

这里注册一个名为“foo-service”的服务，该服务指向[http://foo-service.com][http_foo-service.com]（上游）。

注意：url参数是一个简化参数，用于一次性添加protocol，host，port和path。

更多见[官方指南][Link 2]

### 5.2 路由匹配规则 ###

现在让我们讨论Kong如何匹配针对路由的已配置host，path和methods属性（或字段）的请求。请注意，所有这三个字段都是可选的，但必须至少指定其中一个。

对于匹配路线的请求：

*  请求必须包含所有已配置的字段
 *  请求中的字段值必须至少与其中一个配置值匹配（当字段配置接受一个或多个值时，请求只需要其中一个值被视为匹配）

这里思考一个问题，Kong route 中的host的作用是什么？有什么意义？哪些场景会用到设置多个host呢？

这是官方的解释：  
Routing a request based on its Host header is the most straightforward way to proxy traffic through Kong, **as this is the intended usage of the HTTP Host header**. Kong makes it easy to do so via the hosts field of the API entity.

显然官方对host的说明，没有回答上面的问题，下面看下网络上对host的解释：

我们知道Http请求头信息里面会带有一个Host字段，很多人不是很清楚这个字段具体的作用或者用法，包括我被很多人问过也曾经有些迷茫，这里具体扫盲下。

Host 是HTTP 1.1 协议中新增的一个请求头，主要用来实现虚拟主机技术。我们知道一个IP地址可以对应多个域名，比如假设我有这么几个域名 www.qiniu.com，www.taobao.com和www.jd.com 然后在域名提供商那通过A记录或者CNAME记录的方式最终都和我的虚拟机服务器IP 111.111.111.111关联起来，那么我通过任何一个域名去访问最终解析到的都是IP 111.111.111.111。

但是还是没有提到Host的概念，其实可以这样看，我们的那台虚拟机111.111.111.111上面其实是可以放很很多网站的(不然如果只能放一个网站的话就太不合理了，虚拟机那么多资源都浪费了)，我们可以把www.qiniu.com，www.taobao.com 和 www.jd.com 这些网站都假设那台虚拟机上面，但是这样会有一个问题，我们每次访问这些域名其实都是解析到服务器IP 111.111.111.111，我怎么来区分每次根据域名显示出不同的网站的内容呢，其实这就要用到请求头中Host的概念了，每个Host可以看做是我在服务器111.111.111.111上面的一个站点，每次我用那些域名访问的时候都是会解析同一个虚拟机没错，但是我通过不同的Host可以区分出我是访问这个虚拟机上的哪个站点。

我们再来看几个例子就彻底明白了。考虑如下配置的路由：

{
        "hosts": ["example.com", "foo-service.com"],
        "paths": ["/foo", "/bar"],
        "methods": ["GET"]
    }

下面我们假设请求时不带Host

$ curl -v -H "Host: ''" -i http://localhost:8000/users/1

注意观察请求头，\* Connected to localhost (127.0.0.1) port 8000 (\#0)；客户端和kong建立了tcp连接，但是host是空的，所以Kong匹配不到上面的route。

$ curl -v -H "Host: ''" -i http://localhost:8000/users/1
    *   Trying 127.0.0.1...
    * TCP_NODELAY set
    * Connected to localhost (127.0.0.1) port 8000 (#0)
    > GET /users/1 HTTP/1.1
    > Host: ''
    > User-Agent: curl/7.54.0
    > Accept: */*
    > 
    < HTTP/1.1 404 Not Found
    HTTP/1.1 404 Not Found
    < Date: Thu, 19 Sep 2019 09:49:49 GMT
    Date: Thu, 19 Sep 2019 09:49:49 GMT
    < Content-Type: application/json; charset=utf-8
    Content-Type: application/json; charset=utf-8
    < Connection: keep-alive
    Connection: keep-alive
    < Content-Length: 48
    Content-Length: 48
    < Server: kong/1.3.0
    Server: kong/1.3.0
    
    < 
    * Connection #0 to host localhost left intact
    {"message":"no Route matched with those values"}

让我们看下设置了正确Host的请求：

curl -v -H "Host: example.com" -i http://localhost:8000/users/1

这次kong匹配到了route，所以拿到了数据。

$ curl -v -H "Host: example.com" -i http://localhost:8000/users/1
    *   Trying 127.0.0.1...
    * TCP_NODELAY set
    * Connected to localhost (127.0.0.1) port 8000 (#0)
    > GET /users/1 HTTP/1.1
    > Host: example.com
    > User-Agent: curl/7.54.0
    > Accept: */*
    > 
    < HTTP/1.1 200 OK
    HTTP/1.1 200 OK
    < Content-Type: application/json; charset=utf-8
    Content-Type: application/json; charset=utf-8
    < Content-Length: 509
    Content-Length: 509
    < Connection: keep-alive
    Connection: keep-alive
    < Date: Thu, 19 Sep 2019 10:13:05 GMT
    Date: Thu, 19 Sep 2019 10:13:05 GMT
    < Set-Cookie: __cfduid=d20158b06862bc2fa86521fef7e966e771568887985; expires=Fri, 18-Sep-20 10:13:05 GMT; path=/; domain=.typicode.com; HttpOnly
    Set-Cookie: __cfduid=d20158b06862bc2fa86521fef7e966e771568887985; expires=Fri, 18-Sep-20 10:13:05 GMT; path=/; domain=.typicode.com; HttpOnly
    < X-Powered-By: Express
    X-Powered-By: Express
    < Vary: Origin, Accept-Encoding
    Vary: Origin, Accept-Encoding
    < Access-Control-Allow-Credentials: true
    Access-Control-Allow-Credentials: true
    < Cache-Control: public, max-age=14400
    Cache-Control: public, max-age=14400
    < Pragma: no-cache
    Pragma: no-cache
    < Expires: Thu, 19 Sep 2019 14:13:05 GMT
    Expires: Thu, 19 Sep 2019 14:13:05 GMT
    < X-Content-Type-Options: nosniff
    X-Content-Type-Options: nosniff
    < Etag: W/"1fd-+2Y3G3w049iSZtw5t1mzSnunngE"
    Etag: W/"1fd-+2Y3G3w049iSZtw5t1mzSnunngE"
    < Via: kong/1.3.0
    Via: kong/1.3.0
    < CF-Cache-Status: MISS
    CF-Cache-Status: MISS
    < Accept-Ranges: bytes
    Accept-Ranges: bytes
    < Expect-CT: max-age=604800, report-uri="https://report-uri.cloudflare.com/cdn-cgi/beacon/expect-ct"
    Expect-CT: max-age=604800, report-uri="https://report-uri.cloudflare.com/cdn-cgi/beacon/expect-ct"
    < Server: cloudflare
    Server: cloudflare
    < CF-RAY: 518ac8f28e0bd362-LAX
    CF-RAY: 518ac8f28e0bd362-LAX
    < X-Kong-Upstream-Latency: 981
    X-Kong-Upstream-Latency: 981
    < X-Kong-Proxy-Latency: 0
    X-Kong-Proxy-Latency: 0
    
    < 
    {
      "id": 1,
      "name": "Leanne Graham",
      "username": "Bret",
      "email": "Sincere@april.biz",
      "address": {
        "street": "Kulas Light",
        "suite": "Apt. 556",
        "city": "Gwenborough",
        "zipcode": "92998-3874",
        "geo": {
          "lat": "-37.3159",
          "lng": "81.1496"
        }
      },
      "phone": "1-770-736-8031 x56442",
      "website": "hildegard.org",
      "company": {
        "name": "Romaguera-Crona",
        "catchPhrase": "Multi-layered client-server neural-net",
        "bs": "harness real-time e-markets"
      }
    * Connection #0 to host localhost left intact
    }

所以Host的作用是上面，现在完全搞清楚了吧。

## 参考 ##

[https://docs.konghq.com/insta...][Link 1]  
[https://docs.konghq.com/0.14....][Route Object in Kong]  
[https://pantsel.github.io/konga/][https_pantsel.github.io_konga]  
[https://ajaysreedhar.github.i...][https_ajaysreedhar.github.i...]  
[https://discuss.konghq.com/t/...][https_discuss.konghq.com_t_...]  
[https://zhuanlan.zhihu.com/p/...][https_zhuanlan.zhihu.com_p_...]  
[https://www.lijiaocn.com/%E9%...][https_www.lijiaocn.com_E9_...]  
[https://keyla.vip/kong/route/][https_keyla.vip_kong_route]  
[https://www.li-rui.top/2019/0...][https_www.li-rui.top_2019_0...]  
[https://www.linzepeng.com/201...][https_www.linzepeng.com_201...]  
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[Link 2]: https://docs.konghq.com/1.1.x/getting-started/configuring-a-service
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