在微服务架构中,API网关是核心的基础服务之一。在微服务流行之前,API网关已经在很多架构中扮演重要的角色,尤其是开放平台,此时的API网关是系统的统一入口,肩负了很多的业务责任,比如限流、计费等功能。而在微服务架构中,API网关可能往往需要兼顾内部和外部的所有微服务,承担更多的职责。
什么是API网关
简单说,API网关是微服务架构中的指路人与守护者。首先,她会提供最基本的路由服务,将调用转发到上游服务。其次,作为一个入口,还可以进行认证、鉴权、限流等操作,对上游服务保护。所以说,有了API网关,就可以做到“一夫当关,万夫莫开”。
一般的电商系统中, API网关位于订单服务和商品服务之前,所有外部的调用者(手机端和电脑Web端)都会先走网关,再进入具体的后端业务服务中。
为什么需要API网关
大多数Java工程师,都对Spring AOP有所了解,在实际开发中,使用面向切面编程在完成一些功能时,可以让代码的侵入性更小,实现更加优雅。而在微服务架构中,API网关可以给整个微服务增加面向切面编程的能力。
在API网关上,可以做到:
- 安全相关:认证、鉴权、IP黑白名单
- 流控
- 集成服务发现
- 日志和审计
- 动态路由
在架构设计上,有了API网关也可以让整个架构更加灵活,很多业务系统,可能涉及到两套API,一套给自己的系统使用,一套给第三方使用,此时,就可以使用API网关进行分流。使用单独的API网关服务给第三方调用者,同时也可以针对第三方者做一些特殊的业务逻辑处理。
由于API网关在整个架构系统中位置特别重要,而且承受巨大的压力。所以,高性能和高可用都需要考虑。比较常用的做法是在网关的前面,加上负载均衡,这样,网关既能水平扩展,又能保证高可用。
API网关的三种使用场景
- OpenAPI。企业需要将自身数据、能力等作为开发平台向外开放,通常会以REST的方式向外提供,最好的例子就是淘宝开放平台、腾讯公司的QQ开放平台、微信开放平台。OpenAPI开放平台必然涉及到客户应用的接入、API权限的管理、调度次数管理等,必然会有一个统一的入口进行管理,这正是API网关可以发挥作用的时候。
- 微服务网关。微服务的概念最早再2012年提出,在Martin Fowler的大力推广下,微服务在2014年后得到了大力发展。在微服务架构中,有一个组件必不可少,就是微服务网关,微服务网关处理了负载均衡、缓存、路由、访问控制、服务代理、监控、日志等。API网关在微服务架构中正是以微服务网关的身份存在。
- API服务管理平台。上述的微服务架构对企业来说有可能实施上是困难的,企业有很多遗留系统,要全部抽取为微服务器改动太大,对企业来说成本太高。但是由于不同系统间存在大量的API服务互相调用,因此需要对系统间服务调用进行管理,清晰地看到各系统调用关系,对系统间调用进行监控等。API网关可以解决这些问题,我们可以认为如果没有大规模的实施微服务架构,那么对企业来说微服务网关就是企业API服务管理平台。
API网关在企业整体架构中的地位
一个企业随着信息系统复杂度的提高,必然出现外部合作伙伴应用、企业自身的公网应用、企业内网应用等,在架构上应该将这三种应用区别开,三种应用的安排级别、访问方式也不一样。 因此在我的设计中将这三种应用分别用不同的网关进行API管理,分别是:API网关(OpenAPI合伙伙伴应用)、API网关(内部应用)、API网关(内部公网应用)。
企业中如何应用API网关
- 对于OpenAPI使用的API网关来说,一般合作伙伴要以应用的形式接入到OpenAPI平台,合作伙伴需要到 OpenAPI平台申请应用。 因此在OpenAPI网关之外,需要有一个面向合作伙伴的使用的平台用于合作伙伴,这就要求OpenAPI网关需要提供API给这个用户平台进行访问。 如下架构:
- 当然如果是在简单的场景下,可能并不需要提供一个面向合作伙伴的门户,只需要由公司的运营人员直接添加合作伙伴应用id/密钥等,这种情况下也就不需要合作伙伴门户子系统。
- 对于内网的API网关,在起到的作用上来说可以认为是微服务网关,也可以认为是内网的API服务治理平台。 当企业将所有的应用使用微服务的架构管理起来,那么API网关就起到了微服务网关的作用。 而当企业只是将系统与系统之间的调用使用rest api的方式进行访问时使用API网关对调用进行管理,那么API网关起到的就是API服务治理的作用。 架构参考如下:
- 对于公司内部公网应用(如APP、公司的网站),如果管理上比较细致,在架构上是可能由独立的API网关来处理这部分内部公网应用,如果想比较简单的处理,也可以是使用面向合作伙伴的API网关。 如果使用独立的API网关,有以下的好处:
- 面向合作伙伴和面向公司主体业务的优先级不一样,不同的API网关可以做到业务影响的隔离。
- 内部API使用的管理流程和面向合作伙伴的管理流程可能不一样。
- 内部的API在功能扩展等方面的需求一般会大于OpenAPI对于功能的要求。
基于以上的分析,如果公司有能力,那么还是建议分开使用合作伙伴OPEN API网关和内部公网应用网关。