基于API網(wǎng)關(guān)

API網(wǎng)關(guān)是什么？

API網(wǎng)關(guān)是一個(gè)服務(wù)器，是系統(tǒng)的唯一入口。從面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的角度來看，它類似于外觀模式。

API網(wǎng)關(guān)包裝了系統(tǒng)的內(nèi)部架構(gòu)，為每個(gè)客戶端提供定制的API。它還可能有其他責(zé)任，如身份驗(yàn)證、監(jiān)控、負(fù)載平衡、緩存、協(xié)議轉(zhuǎn)換、電流限制斷路器和靜態(tài)響應(yīng)處理。

API網(wǎng)關(guān)模式的核心點(diǎn)是，所有客戶端和消費(fèi)者都通過統(tǒng)一的網(wǎng)關(guān)訪問微服務(wù)，并在網(wǎng)關(guān)層處理所有非業(yè)務(wù)功能。通常，網(wǎng)關(guān)還提供REST/HTTP訪問API。

網(wǎng)關(guān)的主要功能

作為微服務(wù)后端服務(wù)的統(tǒng)一入口，微服務(wù)網(wǎng)關(guān)可以對(duì)后端服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)籌管理，主要分為數(shù)據(jù)平面和控制平面：

數(shù)據(jù)平面的主要功能是分離后訪問用戶的HTTP請(qǐng)求和微服務(wù)的聚合。路由和過濾功能是網(wǎng)關(guān)的核心能力模塊，使用微服務(wù)網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一暴露后端服務(wù)的API和合同。此外，微服務(wù)網(wǎng)關(guān)還可以實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換、安全認(rèn)證、熔斷限流、灰度發(fā)布、日志管理、流量監(jiān)控等攔截機(jī)制和跨橫截面功能。網(wǎng)關(guān)模塊方案

控制平面的主要功能是對(duì)后端服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一的控制和配置管理。例如，可以控制網(wǎng)關(guān)的靈活性和可伸縮性；配置可以統(tǒng)一分發(fā)；可以為網(wǎng)關(guān)服務(wù)添加標(biāo)簽；后端服務(wù)的API合同可以通過在微服務(wù)網(wǎng)關(guān)上配置swagger功能向用戶公開，完成文檔服務(wù)，提高工作效率，降低溝通成本。

路由功能：路由是微服務(wù)網(wǎng)關(guān)的核心能力。請(qǐng)求可以通過路由功能微服務(wù)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)微服務(wù)。在微服務(wù)架構(gòu)中，網(wǎng)關(guān)可以結(jié)合注冊(cè)中心的動(dòng)態(tài)服務(wù)發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)后端服務(wù)的發(fā)現(xiàn)。調(diào)用方可以通過了解網(wǎng)關(guān)外部暴露的服務(wù)API，透明地訪問后端微服務(wù)。

負(fù)載平衡：API網(wǎng)關(guān)結(jié)合負(fù)載平衡技術(shù)，通過輪詢、指定權(quán)重、IP地址哈希等機(jī)制，利用Eureka或Consul等服務(wù)發(fā)現(xiàn)工具，實(shí)現(xiàn)下游服務(wù)的負(fù)載平衡。

統(tǒng)一權(quán)利評(píng)估：一般來說，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的界面都需要用戶身份認(rèn)證，用戶身份認(rèn)證將在一些大型系統(tǒng)中使用統(tǒng)一的單點(diǎn)登錄（SingleSignOn）系統(tǒng)，如果每個(gè)微服務(wù)都與單點(diǎn)登錄系統(tǒng)連接，顯然是浪費(fèi)資源，開發(fā)效率低下。API網(wǎng)關(guān)是統(tǒng)一安全管理的絕佳場(chǎng)所。認(rèn)證部分可以提取到網(wǎng)關(guān)層。微服務(wù)系統(tǒng)不需要注意認(rèn)證的邏輯，只需要注意自己的業(yè)務(wù)。

協(xié)議轉(zhuǎn)換：API網(wǎng)關(guān)的一個(gè)主要功能是構(gòu)建異構(gòu)系統(tǒng)。API網(wǎng)關(guān)作為一個(gè)單一的入口，基于REST的協(xié)議轉(zhuǎn)換集成背景、AMQP、不同風(fēng)格和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的微服務(wù)，如Dubbo，面向WebMobile。、為特定客戶端提供統(tǒng)一服務(wù)，如開放平臺(tái)。

指標(biāo)監(jiān)控：網(wǎng)關(guān)可以計(jì)算后端服務(wù)的請(qǐng)求數(shù)量，實(shí)時(shí)更新當(dāng)前的流量健康狀態(tài)，延遲統(tǒng)計(jì)URL粒度服務(wù)，或使用HystrixDashboard查看后端服務(wù)的流量狀態(tài)以及是否存在斷路器。

限流熔斷器：在某些情況下，需要控制客戶端的訪問次數(shù)和頻率，一些高并發(fā)系統(tǒng)有時(shí)需要限制流量。可以在網(wǎng)關(guān)上設(shè)置閾值。當(dāng)請(qǐng)求數(shù)量超過閾值時(shí)，您可以直接返回錯(cuò)誤，而無需繼續(xù)訪問后臺(tái)服務(wù)。當(dāng)流量高峰或后端服務(wù)延遲或故障時(shí)，網(wǎng)關(guān)可以主動(dòng)熔斷，保護(hù)后端服務(wù)，保持前端用戶體驗(yàn)良好。

黑白列表：微服務(wù)網(wǎng)關(guān)可以使用系統(tǒng)黑名單過濾HTTP請(qǐng)求特征，攔截DDOS攻擊等侵蝕帶寬或資源迫使服務(wù)中斷等異常客戶端請(qǐng)求，并在網(wǎng)關(guān)層面進(jìn)行攔截過濾。更常見的攔截策略是根據(jù)IP地址添加黑名單。在權(quán)利評(píng)估管理的路由服務(wù)中，后端服務(wù)資源可以通過設(shè)置白名單跳過權(quán)利評(píng)估管理直接訪問。

灰度發(fā)布：微服務(wù)網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)HTTP請(qǐng)求中的特殊標(biāo)記和后端服務(wù)列表元數(shù)據(jù)標(biāo)記進(jìn)行流量控制，實(shí)現(xiàn)灰度發(fā)布在用戶無感知的情況下完成。

流量染色：類似于灰度發(fā)布的原理，網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)HTTP要求的Host、Head、Agent和其他標(biāo)志染色請(qǐng)求。通過網(wǎng)關(guān)的流量染色功能，我們可以跟蹤后續(xù)服務(wù)調(diào)用鏈接，并進(jìn)一步分析服務(wù)延遲和服務(wù)運(yùn)行狀態(tài)。

文檔中心：網(wǎng)關(guān)與swagger相結(jié)合，可以向網(wǎng)關(guān)暴露后端微服務(wù)。網(wǎng)關(guān)作為一個(gè)統(tǒng)一的入口，為接口用戶提供API規(guī)范，以查看后端服務(wù)。無需知道每個(gè)后端微服務(wù)的swagger地址，因此網(wǎng)關(guān)可以聚合后端API。

日志審計(jì)：微服務(wù)網(wǎng)關(guān)可以作為統(tǒng)一的日志記錄和收集器，攔截服務(wù)URL粒度的日志請(qǐng)求信息和響應(yīng)信息。