在這篇文章中將我們一起來探討當(dāng)前的API網(wǎng)關(guān)的作用。
一、API網(wǎng)關(guān)的用處
API網(wǎng)關(guān)我的分析中會(huì)用到以下三種場(chǎng)景。
- Open API。 企業(yè)需要將自身數(shù)據(jù)、能力等作為開發(fā)平臺(tái)向外開放，通常會(huì)以rest的方式向外提供，最好的例子就是淘寶開放平臺(tái)、騰訊公司的QQ開放平臺(tái)、微信開放平臺(tái)。 Open API開放平臺(tái)必然涉及到客戶應(yīng)用的接入、API權(quán)限的管理、調(diào)用次數(shù)管理等，必然會(huì)有一個(gè)統(tǒng)一的入口進(jìn)行管理，這正是API網(wǎng)關(guān)可以發(fā)揮作用的時(shí)候。
- 微服務(wù)網(wǎng)關(guān)。微服務(wù)的概念最早在2012年提出，在Martin Fowler的大力推廣下，微服務(wù)在2014年后得到了大力發(fā)展。 在微服務(wù)架構(gòu)中，有一個(gè)組件可以說是必不可少的，那就是微服務(wù)網(wǎng)關(guān)，微服務(wù)網(wǎng)關(guān)處理了負(fù)載均衡，緩存，路由，訪問控制，服務(wù)代理，監(jiān)控，日志等。API網(wǎng)關(guān)在微服務(wù)架構(gòu)中正是以微服務(wù)網(wǎng)關(guān)的身份存在。
- API服務(wù)管理平臺(tái)。上述的微服務(wù)架構(gòu)對(duì)企業(yè)來說有可能實(shí)施上是困難的，企業(yè)有很多遺留系統(tǒng)，要全部抽取為微服務(wù)器改動(dòng)太大，對(duì)企業(yè)來說成本太高。但是由于不同系統(tǒng)間存在大量的API服務(wù)互相調(diào)用，因此需要對(duì)系統(tǒng)間服務(wù)調(diào)用進(jìn)行管理，清晰地看到各系統(tǒng)調(diào)用關(guān)系，對(duì)系統(tǒng)間調(diào)用進(jìn)行監(jiān)控等。 API網(wǎng)關(guān)可以解決這些問題，我們可以認(rèn)為如果沒有大規(guī)模的實(shí)施微服務(wù)架構(gòu)，那么對(duì)企業(yè)來說微服務(wù)網(wǎng)關(guān)就是企業(yè)的API服務(wù)管理平臺(tái)。
二、API網(wǎng)關(guān)在企業(yè)整體架構(gòu)中的地位
一個(gè)企業(yè)隨著信息系統(tǒng)復(fù)雜度的提高，必然出現(xiàn)外部合作伙伴應(yīng)用、企業(yè)自身的公網(wǎng)應(yīng)用、企業(yè)內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用等，在架構(gòu)上應(yīng)該將這三種應(yīng)用區(qū)別開，三種應(yīng)用的安排級(jí)別、訪問方式也不一樣。 因此在我的設(shè)計(jì)中將這三種應(yīng)用分別用不同的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行API管理，分別是：API網(wǎng)關(guān)（OpenAPI合伙伙伴應(yīng)用）、API網(wǎng)關(guān)（內(nèi)部應(yīng)用）、API網(wǎng)關(guān)（內(nèi)部公網(wǎng)應(yīng)用）。
三、企業(yè)中在如何應(yīng)用API網(wǎng)關(guān)
1、對(duì)于OpenAPI使用的API網(wǎng)關(guān)來說，一般合作伙伴要以應(yīng)用的形式接入到OpenAPI平臺(tái)，合作伙伴需要到 OpenAPI平臺(tái)申請(qǐng)應(yīng)用。 因此在OpenAPI網(wǎng)關(guān)之外，需要有一個(gè)面向合作伙伴的使用的平臺(tái)用于合作伙伴，這就要求OpenAPI網(wǎng)關(guān)需要提供API給這個(gè)用戶平臺(tái)進(jìn)行訪問。 如下架構(gòu):
當(dāng)然如果是在簡(jiǎn)單的場(chǎng)景下，可能并不需要提供一個(gè)面向合作伙伴的門戶，只需要由公司的運(yùn)營(yíng)人員直接添加合作伙伴應(yīng)用id/密鑰等，這種情況下也就不需要合作伙伴門戶子系統(tǒng)。
2、對(duì)于內(nèi)網(wǎng)的API網(wǎng)關(guān)，在起到的作用上來說可以認(rèn)為是微服務(wù)網(wǎng)關(guān)，也可以認(rèn)為是內(nèi)網(wǎng)的API服務(wù)治理平臺(tái)。 當(dāng)企業(yè)將所有的應(yīng)用使用微服務(wù)的架構(gòu)管理起來，那么API網(wǎng)關(guān)就起到了微服務(wù)網(wǎng)關(guān)的作用。 而當(dāng)企業(yè)只是將系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的調(diào)用使用rest api的方式進(jìn)行訪問時(shí)使用API網(wǎng)關(guān)對(duì)調(diào)用進(jìn)行管理，那么API網(wǎng)關(guān)起到的就是API服務(wù)治理的作用。 架構(gòu)參考如下：
3、對(duì)于公司內(nèi)部公網(wǎng)應(yīng)用（如APP、公司的網(wǎng)站），如果管理上比較細(xì)致，在架構(gòu)上是可能由獨(dú)立的API網(wǎng)關(guān)來處理這部分內(nèi)部公網(wǎng)應(yīng)用，如果想比較簡(jiǎn)單的處理，也可以是使用面向合作伙伴的API網(wǎng)關(guān)。 如果使用獨(dú)立的API網(wǎng)關(guān)，有以下的好處：
- 面向合作伙伴和面向公司主體業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)不一樣，不同的API網(wǎng)關(guān)可以做到業(yè)務(wù)影響的隔離。
- 內(nèi)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樣。
- 內(nèi)部的API在功能擴(kuò)展等方面的需求一般會(huì)大于OpenAPI對(duì)于功能的要求。
基于以上的分析，如果公司有能力，那么還是建議分開使用合作伙伴OPEN API網(wǎng)關(guān)和內(nèi)部公網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。
四、API網(wǎng)關(guān)有哪些競(jìng)爭(zhēng)方案
1、對(duì)于Open API平臺(tái)的API網(wǎng)關(guān)，我分析只能選擇API網(wǎng)關(guān)作為解決方案，業(yè)界沒有發(fā)現(xiàn)比較好的可以用來作為Open API平臺(tái)的入口的其他方案。
2、對(duì)于作為微服務(wù)網(wǎng)關(guān)的API網(wǎng)關(guān)，業(yè)界的選擇可以選擇的解決方案比較多，也取決于微服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)方案，有一些微服務(wù)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方案是不需要微服務(wù)網(wǎng)關(guān)的。
- Service Mesh，這是新興的基于無API網(wǎng)關(guān)的架構(gòu)，通過在客戶端上的代理完成屏蔽網(wǎng)絡(luò)層的訪問，這樣達(dá)到對(duì)應(yīng)用層最小的改動(dòng)，當(dāng)前Service Mesh的產(chǎn)品還正在開發(fā)中，并沒有非常成熟可直接應(yīng)用的產(chǎn)品。 發(fā)展最迅速的產(chǎn)品是Istio。 建議大家密切關(guān)注相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、業(yè)務(wù)使用進(jìn)展。
- 基于duboo架構(gòu)，在這個(gè)架構(gòu)中通常是不需要網(wǎng)關(guān)的，是由客戶端直接訪問服務(wù)提供方，由注冊(cè)中心向客戶端返回服務(wù)方的地址。
五、API網(wǎng)關(guān)解決方案
私有云開源解決方案如下：
- Kong kong是基于Nginx+Lua進(jìn)行二次開發(fā)的方案， https://konghq.com/
- Netflix Zuul，zuul是spring cloud的一個(gè)推薦組件，https://github.com/Netflix/zuul
- orange,這個(gè)開源程序是國(guó)人開發(fā)的， http://orange.sumory.com/
公有云解決方案：
- Amazon API Gateway，https://aws.amazon.com/cn/api-gateway/
- 阿里云API網(wǎng)關(guān)，https://www.aliyun.com/product/apigateway/
- 騰訊云API網(wǎng)關(guān)， https://cloud.tencent.com/product/apigateway
自開發(fā)解決方案：
- 基于Nginx+Lua+ OpenResty的方案，可以看到Kong,orange都是基于這個(gè)方案
- 基于Netty、非阻塞IO模型。 通過網(wǎng)上搜索可以看到國(guó)內(nèi)的宜人貸等一些公司是基于這種方案，是一種成熟的方案。
- 基于Node.js的方案。 這種方案是應(yīng)用了Node.js天生的非阻塞的特性。
- 基于java Servlet的方案。 zuul基于的就是這種方案，這種方案的效率不高，這也是zuul總是被詬病的原因。
六、企業(yè)怎么選擇API網(wǎng)關(guān)
如果是要選擇一款已有的API網(wǎng)關(guān)，那么需要從以下幾個(gè)方面去考慮。
1、性能與可用性
如果一旦采用了API網(wǎng)關(guān)，那么API網(wǎng)關(guān)就會(huì)作為企業(yè)應(yīng)用核心，因此性能和可用性是必須要求的。
- 從性能上來說，需要讓網(wǎng)關(guān)增加的時(shí)間消耗越短越好，個(gè)人覺得需要10ms以下。 系統(tǒng)需要采用非阻塞的IO，如epoll，NIO等。網(wǎng)關(guān)和各種依賴的交互也需要是非阻塞的，這樣才能保證整體系統(tǒng)的高可用性，如：Node.js的響應(yīng)式編程和基于java體現(xiàn)的RxJava和Future。
- 網(wǎng)關(guān)必須支持集群部署，任務(wù)一臺(tái)服務(wù)器的crash都應(yīng)該不影響整體系統(tǒng)的可用性。
- 多套網(wǎng)關(guān)應(yīng)該支持同一管理平臺(tái)和同一監(jiān)控中心。 如： 一個(gè)企業(yè)的OpenAPI網(wǎng)關(guān)和內(nèi)部應(yīng)用的多個(gè)系統(tǒng)群的不同的微服務(wù)網(wǎng)關(guān)可以在同一監(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)控。
2、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性
一款產(chǎn)品總有不能滿足生產(chǎn)需求的地方，因此需求思考產(chǎn)品在如何進(jìn)行二次開發(fā)和維護(hù)，是否方便公司團(tuán)隊(duì)接手維護(hù)產(chǎn)品。
3、需求匹配度
需要評(píng)估各API網(wǎng)關(guān)在需求上是否能滿足，如： 如果是OpenAPI平臺(tái)需要使用API網(wǎng)關(guān)，那么需要看API網(wǎng)關(guān)在合作伙伴應(yīng)用接入、合作伙伴門戶集成、訪問次數(shù)限額等OpenAPI核心需求上去思考產(chǎn)品是否能滿足要求。 如果是微服務(wù)網(wǎng)關(guān)，那么要從微服務(wù)的運(yùn)維、監(jiān)控、管理等方面去思考產(chǎn)品是否足夠強(qiáng)大。
4、是否開源？公司是否有自開發(fā)的能力？
現(xiàn)有的開源產(chǎn)品如kong，zuul，orange都有基礎(chǔ)的API網(wǎng)關(guān)的核心功能，這些開源產(chǎn)品大多離很好的使用有一定的距離，如：沒有提供管理功能的UI界面、監(jiān)控功能弱小，不支持OpenAPI平臺(tái)，沒有公司運(yùn)營(yíng)與運(yùn)維的功能等。 當(dāng)然開源產(chǎn)品能獲取源代碼，如果公司有比較強(qiáng)的研發(fā)能力，能hold住這些開源產(chǎn)品，經(jīng)過二次開發(fā)kong、zuul應(yīng)該還是適應(yīng)一些公司，不過需求注意以下一些點(diǎn)：
- kong是基于ngnix+lua的，從公司的角度比較難于找到能去維護(hù)這種架構(gòu)產(chǎn)品的人。 需求評(píng)估當(dāng)前公司是否有這個(gè)能力去維護(hù)這個(gè)產(chǎn)品。
- zuul因?yàn)榧軜?gòu)的原因在高并發(fā)的情況下性能不高，同時(shí)需要去基于研究整合開源的適配zuul的監(jiān)控和管理系統(tǒng)。
- orange由于沒有被大量使用，同時(shí)是國(guó)內(nèi)個(gè)人在開源，在可持續(xù)性和社區(qū)資源上不夠豐富，出了問題后可能不容易找到人問。
另外kong提供企業(yè)版本的API網(wǎng)關(guān)，當(dāng)然也是基于ngnix+lua的，企業(yè)版本可以購買他們的技術(shù)支持、培訓(xùn)等服務(wù)、以及擁有界面的管理、監(jiān)控等功能。
5、公有云還是私有云
現(xiàn)在的亞馬遜、阿里、騰訊云都在提供基礎(chǔ)公有云的API網(wǎng)關(guān)，當(dāng)然這些網(wǎng)關(guān)的基礎(chǔ)功能肯定是沒有問題，但是二次開發(fā)，擴(kuò)展功能、監(jiān)控功能可能就不能滿足部分用戶的定制需求了。另外很多企業(yè)因?yàn)樽陨硇畔踩脑颍荒苁褂猛饩W(wǎng)公有網(wǎng)的API網(wǎng)關(guān)服務(wù)，這樣就只有選擇私有云的方案了。
在需求上如果基于公有云的API網(wǎng)關(guān)只能做到由內(nèi)部人員為外網(wǎng)人員申請(qǐng)應(yīng)用，無法做到定制的合作伙伴門戶，這也不適合于部分企業(yè)的需求。
如果作為微服務(wù)網(wǎng)關(guān)，大多數(shù)情況下是希望網(wǎng)關(guān)服務(wù)器和服務(wù)提供方服務(wù)器是要在內(nèi)網(wǎng)的，在這里情況下也只有私有云的API網(wǎng)關(guān)才能滿足需求。
綜合上面的分析，基礎(chǔ)公有云的API網(wǎng)關(guān)只有滿足一部分簡(jiǎn)單客戶的需求，對(duì)于很多企業(yè)來說私有云的API網(wǎng)關(guān)才是正確的選擇。
文章作者介紹：
來自于小豹科技的架構(gòu)師-專注于軟件研發(fā)基于平臺(tái)性軟件的研發(fā)，目前我正在研發(fā)一款基于Netty、響應(yīng)式架構(gòu)的插件式的API網(wǎng)關(guān)，希望能對(duì)行業(yè)帶來一些改變。 我希望與對(duì)OpenAPI、微服務(wù)、API網(wǎng)關(guān)、Service Mesh等感興趣的朋友多交流。 有興趣的朋友請(qǐng)加我的QQ群244054462。