网关（Gateway）是微服务中不可缺少的一部分，它是微服务中提供了统一访问地址的组件，充当了客户端和内部微服务之间的中介。网关主要负责流量路由和转发，将外部请求引导到相应的微服务实例上，同时提供一些功能，如身份认证、授权、限流、监控、日志记录等。

网关的主要作用有以下几个：

• 路由功能：网关可以根据目标地址的不同，选择最佳的路径将数据包从源网络路由到目标网络。它通过维护路由表来确定数据包的转发方向，并选择最优的路径。
• 安全控制（统一认证授权）：网关可以实施网络安全策略，对进出的数据包进行检查和过滤。它可以验证和授权来自源网络的数据包，并阻止未经授权的访问。防火墙是一种常见的网关设备，用于过滤和保护网络免受恶意攻击和未经授权的访问。
• 协议转换：不同网络使用不同的通信协议，网关可以进行协议转换，使得不同网络的设备可以互相通信。例如，例如将 HTTPS 协议转换成 HTTP 协议。
• 网络地址转换（NAT）：网关还可以执行网络地址转换，将内部网络使用的私有 IP 地址转换为外部网络使用的公共 IP 地址，以实现多台计算机共享一个公共 IP 地址出去上网。

1、关于限流

为了保护后端微服务免受突发高流量请求的影响，确保系统的稳定和可靠性，所以在网关层必须“限流”操作。

限流是一种流量控制的策略，用于限制系统处理请求的速率或数量，以保护系统免受过载或攻击的影响。通过限制请求的数量或速率，可以平衡系统和资源之间的压力，确保系统在可接受的范围内运行。

限流的常见策略通常有以下几种：

• 请求速率限流：限制单位时间内系统可以接受的最大请求数量。例如，每秒最多处理 100 个请求。当请求超过限制时，可以选择拒绝或延迟处理这些请求。
• 并发请求数限流：限制同时处理的请求数量。例如，限制系统只能同时处理100个并发请求。当并发请求数超过限制时，可以选择拒绝或排队等待。
• 用户级别限流：根据用户进行限流，限制每个用户的请求频率或数量。例如，限制每个用户每分钟只能发送 10 个请求。当用户请求超过限制时，可以选择拒绝或延迟处理。
• API 级别限流：根据 API 接口进行限流，限制每个接口的请求频率或数量。例如，限制某个接口每秒只能处理 50 个请求。当接口请求超过限制时，可以选择拒绝或延迟处理。

当然，我们也可以在程序中使用多种策略混合限流，以保证内部微服务的稳定性。

2、如何实现限流？

了解了网关和限流的相关内容之后，我们以目前主流的网关组件 Spring Cloud Gateway 为例，来实现一下限流功能。

Spring Cloud Gateway 实现限流的方式有两种：

• 使用内置 Filter（过滤器）实现限流。
• 使用限流组件 Spring Cloud Alibaba Sentinel 或者 Spring Cloud Netflix Hystrix 实现限流。

那既然 Spring Cloud Gateway 中已经内置了限流功能，那我们接下来就来看 Spring Cloud Gateway 内置限流是如何实现的？

Spring Cloud Gateway 内置的限流器为 RequestRateLimiter GatewayFilter Factory，官网说明文档：https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/current/reference/html/#the-requestratelimiter-gatewayfilter-factory

Spring Cloud Gateway 支持和 Redis 一起来实现限流功能，它的实现步骤如下：

• 在网关项目中添加 Redis 框架依赖
• 创建限流规则
• 配置限流过滤器

具体实现如下。

（1）添加 Redis 框架依赖

在项目的 pom.xml 中，添加以下配置信息（添加 Redis 框架依赖支持）：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId>
</dependency>