网关系统是指处于系统架构中，作为应用程序和外部系统之间的接口，负责协调和转发请求和相应的系统。

是位于客户端与后端之间的一种中间层系统，简单来说就是请求要在这里过一遍水，本质就是过滤器，一个复杂的if else.

一、网关系统的功能

1、路由转发

将来自客户端的请求按照预先定义的路由规则进行转发，使请求能够到达正确的后端服务。

要实现一个路由转发的逻辑，需要进行如下几个步骤
a、先定制路由规则，比如/a请求进来的，后台转发到/g-a/a
b、对请求的url进行分析判断，可用正则匹配
c、根据分析判断的结果，结合路由规则进行转发
d、转发的时候可以进行负载均衡
e、还可以对请求进行监控管理

2、协议转换

网关系统应该支持多种协议，比如HTTP,WebSocket，RPC等，并进行协议的转换。比如后台服务是RPC，但是我们可以通过网关暴露http的接口出去，客户端可以通过HTTP调用，网关再转成RPC调用。

公司内部之间的调用可能是http，但是外部会是https，以及http和dubbo的转换这些，

3、安全控制

根据定义的安全策略对请求进行控制，比如对请求进行身份验证，加解密，黑名单，限流，鉴权等。

对于鉴权，主要是对用户合法和数据合法，对于用户合法可以进行用户认证，对于需要进行鉴权的请求，网关系统可以调用具体业务的用户系统来实现，让用户系统给网关进行反馈。对于数据的合法，这个一般都会建议在具体业务系统中来实现，而不会在网关来实现。
对于网关的黑名单，作用是用来限制特定的请求，黑名单可以存储在数据库，配置文件，内存，或者缓存中，存在数据库和配置文件因为涉及磁盘的IO读写，可能会比较慢，这个要看业务系统对性能的要求高不高，要结合具体的业务场景来，存在内存中的话，可能需要考虑重启内存失效的问题，可以重启的时候从数据库或者配置文件加载这些。
还需要考虑黑名单实时更新的问题，可以直接修改数据库或者配置，也可以用消息队列，还有钩子webhooks来，比如管理端添加了一个黑名单，会回调网关系统的一个黑名单更新接口进行更新，或者登记消息队列让后台消费程序更新。
黑名单的实现主要是通过request请求获取ip，url，用户，body信息等来处理，可以通过日志和监控进行动态调整，比如某个ip访问频率异常就可以自动加入黑名单中。

4、流量控制

对请求进行限流，熔断，降级等操作，保证系统的稳定性。还可以对用户进行优先级调度，比如vip会员优先等这些逻辑。

对于限流，主要是根据ip或者设备进行限流，有些会对用户进行限流，以及对内的api接口调用进行限流，可以使用固定时间窗口，滑动时间窗口，令牌桶，漏桶等算法来实现。

5、缓存

对热点数据进行缓存，减轻后端服务的压力，提高系统的性能。

比如访问频繁的接口，相应时间比较慢的接口，需要频繁访问的静态资源。

二、网关的部署

网关通常是多个节点，我们可以通过Nginx的upstream进行部署，但是nginx又会有单点的问题，当然可以通过lvs来解决nginx单点的问题。

我们还可以通过DNS来对网关进行负载，还有F5硬件负载均衡，或者用keepalived来实现一个虚拟IP（VIP）来漂移到多个实际的ip。