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Zuul1与Spring Cloud Gateway的区别及说明

目录
  • Zuul1简介
  • Spring Cloud Gateway简介
  • 产品对比
  • 性能对比
    • 低并发场景
    • 高并发场景
    • 官方性能对比
  • 总结

    Zuul1简介

    Zuul1是Netflix在2013年开源的网关组件,大规模的应用在Netflix的生产环境中,经受了实践考验。它可以与Eureka、Ribbon、Hystrix等组件配合使用,实现python路由转发、负载均衡、熔断等功能。Zuul1的核心是一系列过滤器,过滤器简单易于扩展,已经有一些三方库如spring-cloud-zuul-ratelimit等提供了过滤器支持。

    Zuul1基于Servlet构建,使用的是阻塞的IO,引入了线程池来处理请求。每个请求都需要独立的线程来处理,从线程池中取出一个工作线程执行,下游微服务返回响应之前这个工作线程一直是阻塞的。

    Spring Cloud Gateway简介

    Spring Cloud Gateway 是Spring Cloud的一个全新的API网关项目,目的是为了替换掉Zuul1。Gateway可以与Spring Cloud Discovery Client(如Eureka)、Ribbon、Hystrix等组件配合使用,实现路由转发、负载均衡、熔断等功能,并且Gateway还内置了限流过滤器,实现了限流的功能。

    Gateway基于Spring 5、Spring boot 2和Reactor构建,使用Netty作为运行时环境,比较完美的支持异步非阻塞编程。Netty使用非阻塞的IO,线程处理模型建立在主从Reactors多线php程模型上。其中Boss Group轮询到新连接后与Client建立连接,生成NIOSocketChannel,将channel绑定到Worker;Worker Group轮询并处理Read、Write事件。

    产品对比

    下边以表格形式对Zuul1和Gateway作简单对比:

    对比项Zuul1.xGateway
    实现基于Servlet2.x构建,使用阻塞的API基于Spring 5、Project Reactor、Spring Boot 2,使用非阻塞式的API
    长连接不支持支持
    不适用场景后端服务响应慢或者高并发场景下,因为线程数量是固定(有限)的,线程容易被耗尽,导致新请求被拒绝。中小流量的项目,使用Zuul1.x更合适。
    限流内置限流过滤器
    上手难度同步编程,上手简单门槛较高,上手难度中等
    Spring Cloud集成
    Sentinel集成
    技术栈沉淀Zuul1开源近七年,经受考验,稳定成熟。未见实际落地案例
    github used by1007 repositories102 repositories
    Github issues88 Open / 2736 Closed135 Open / 850 Closed

    注:Github used by和Github issues统计时间截止2019/8/26。

    性能对比

    低并发场景

    不同的tps,同样的请求时间(50s),对两种网关产品进行压力测试,结果如下:www.devze.com

    tps测试样本Zuul1/Gateway,单位个平均响应时间Zuul1/Gateway, 单位毫秒99%响应时间小于Zuul1/Gateway,单位毫秒错误比例Zuul1/Gateway
    20tps20977 / 2058011 / 1416 / 400% / 0%
    50tps42685 / 5058618 / 1266 / 220% / 0%

    并发较低的场景下,两种网关的表现差不多

    高并发场景

    配置同样的线程数(2000),同样的请求时间(5分钟),后端服务在不同的响应时间(休眠时间),对两种网关产品进行压力测试,结果如下:

    休眠时间测试样本Zuul1/Gateway,单位个平均响应时间Zuul1/Gateway, 单位毫秒99%响应时间小于Zuul1/Gateway,单位毫秒错误次数Zuul1/Gateway,单位个错误比例Zuul1/Gateway
    休眠100ms294134 / 10593212026 / 5466136 / 1774104 / 00.04% / 0%
    休眠300ms101194 / 3999095595 / 148915056 / 16901114 / 01.10% / 0%
    休眠600ms51732 / 20126211768 / 297527217 / 32032476 / 04.79% / 0%
    休眠1000msjavascript31896 / 12095619359 / 491446259 / 51153598 / 011.28% /编程客栈 0%

    Zuul网关的tomcat最大线程数为400,hystrix超时时间为100000。

    Gateway在高并发和后端服务响应慢的场景下比Zuul1的表现要好。

    官方性能对比

    Spring Cloud Gateway的开发者提供了benchmark项目用来对比Gateway和Zuul1的性能,官方提供的性能对比结果如下:

    网关Avg Req/sec/ThreadAvg Latency
    Spring Cloud Gateway3.24k6.61ms
    Zuul12.09k12.56ms
    none11.77k2.09ms

    测试工具为wrk,测试时间30秒,线程数为10,连接数为200。

    从官方的对比结果来看,Gateway的RPS是Zuul1的1.55倍,平均延迟是Zuul1的一半。

    总结

    Zuul1的开源时间很早,Netflix、Riot、携程、拍拍贷等公司都已经在生产环境中使用,自身经受了实践考验,是生产级的API网关产品。

    Gateway在2019年离开Spring Cloud孵化器,应用于生产的案例少,稳定性有待考证。

    从性能方面比较,两种产品在流量小的场景下性能表现差不多;并发高的场景下Gateway性能要好很多。从开发方面比较,Zuul1编程模型简单,易于扩展;Gateway编程模型稍难,代码阅读难度要比Zuul高不少,扩展也稍复杂一些。

    以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持编程客栈(www.devze.com)。

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