API Gateway实现API管理

API Gateway实现API管理

编者按

数字化生态，以创新客户体验为核心，所有我们身边能感知到的变化都来自于渐近的创新。这些创新需要试错，需要不断的升级，并且创新往往与我们熟知的功能分离开来分别呈现。微服务对于传统单体架构的优势之一就在于，服务的拆分带来了更新、部署、管理的隔离性，让一些单独的服务可以进行创新和实验。从而支撑了用户体验的不断升级，为实现企业数字化转型的过程，提供了技术架构层面的支撑。

我们现在已经可以很方便的通过一些电子商城购买运营的合约机，而无需到营业厅亲自办理相关的业务，这就是API Gateway的一种底层支撑。由于运营商通过API Gateway向第三方的商务平台开放了与套餐、机型销售等服务，并通过流控、鉴权等机制保障相关的安全性，才使得这样方便流畅的购物体验得以实现。

对于MOBA手游类玩家来说，“王者荣耀”是一款颇受欢迎的游戏。在一些场景下，我们会感知到“不停机更新”“体验服更新”这两种不同方式的更新形态，在底层，就是API Gateway 或者类似技术的实现，支撑灰度发布，让一些新特性发布给体验服（比如传说中露娜的二技能变化，仅在体验服更新，实际上并未如传说中一样在S11赛季更新到正式服），或者特定的游戏用户，待功能完善或者稳定运行，再向正式服或者全部用户发布，让游戏玩家的体验可以更加流畅，甚至是无感知的升级。

这些只是微服务架构或者API Gateway所支撑的万千业务场景中的沧海一粟。

但微服务本身也会带来诸多问题，粒度小难以管理就是其中之一，本文即从这个角度，阐述了API Gateway所起到的作用和一些关键的技术要素。

以微服务为核心的分布式框架贯穿了普元数字化企业技术平台的APaaS层面，本文所介绍的API Gateway是其中的关键组成部分（图中标黄的部分）。

引言：

随着微服务的大红大紫，大家纷纷使用微服务架构来实现新系统或进行老系统的改造。当然，微服务带给我们太多的好处，同时也带给我们许多的问题需要解决。采用微服务后，所有的服务都变成了一个个细小的API，那么这些服务API该怎么正确的管理？API认证授权如何实现？如何实现服务的负载均衡，熔断，灰度发布，限流流控？如何合理的治理这些API服务尤其重要。在微服务架构中，API Gateway作为整体架构的重要组件，它抽象了微服务中都需要的公共功能，同时提供了客户端负载均衡，服务自动熔断，灰度发布，统一认证，限流流控，日志统计等丰富的功能，帮助我们解决很多API管理难题。

目录：

一、什么是API Gateway

二、为什么需要API Gateway

三、API Gateway中一些重要的功能

四、API Gateway vs 反向代理

五、API Gateway对API的认证及鉴权

六、采用OAuth2方式认证的两种部署方式

七、总结

一、什么是API Gateway

（图片来自网络）

这张图，非常形象的解释了API Gateway和微服务的关系。做为听众，我们只想听到美妙动人的音乐旋律，完全不会在乎音乐是怎么演奏的。而指挥家则根据曲谱负责指挥好每一个演奏者，使每一个演奏者之间配合默契，共同完成这场音乐演出。在微服务的世界里，API Gateway 就如同一位指挥家，“指挥”着不同的“演奏人”(微服务)。

我们知道在微服务架构中，大型服务都被拆分成了独立的微服务，每个微服务通常会以RESTFUL API的形式对外提供服务。但是在UI方面，我们可能需要在一个页面上显示来自不同微服务的数据，此时就会需要一个统一的入口来进行API的调用。上图中我们可以看到，API Gateway就在此场景下充当了多个服务的大门，系统的统一入口，从面向对象设计的角度看，它与外观模式类似，API Gateway封装了系统的内部复杂结构，同时它还可能具有其他API管理/调用的通用功能，如认证，限流，流控等功能。

二、为什么需要API Gateway

首先，Chris Richardson在http://microservices.io/中也提及到，在微服务的架构模式下，API Gateway是微服务架构中一个非常通用的模式，利用API Gateway可以解决调用方如何调用独立的微服务这个问题。

从部署结构上说，上图是不采用API Gateway的微服务部署模式，我们可以清晰看到，这种部署模式下，客户端与负载均衡器直接交互，完成服务的调用。但这是这种模式下，也有它的不足。

▪不支持动态扩展，系统每多一个服务，就需要部署或修改负载均衡器。

▪无法做到动态的开关服务，若要下线某个服务，需要运维人员将服务地址从负载均衡器中移除。

▪对于API的限流，安全等控制，需要每个微服务去自己实现，增加了微服务的复杂性，同时也违反了微服务设计的单一职责原则。

上图为采用API Gateway模式，我们通过上图可以看到，API Gateway做为系统统一入口，实现了对各个微服务间的整合，同时又做到了对客户端友好，屏蔽系统了复杂性和差异性。对比之前无API Gateway模式，API Gateway具有几个比较重要的优点：

▪采用API Gateway可以与微服务注册中心连接，实现微服务无感知动态扩容。

▪API Gateway对于无法访问的服务，可以做到自动熔断，无需人工参与。

▪API Gateway可以方便的实现蓝绿部署，金丝雀发布或A/B发布。

▪API Gateway做为系统统一入口，我们可以将各个微服务公共功能放在API Gateway 中实现，以尽可能减少各服务的职责。

▪帮助我们实现客户端的负载均衡策略。

三、API Gateway中一些重要的功能

下面我们用图来说明API Gateway中一些重要的功能：

▪负载均衡