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[導(dǎo)讀]最近看到一篇翻譯一篇API網(wǎng)關(guān)的文章，介紹了其三種角色：API管理、集群入口控制、API網(wǎng)關(guān)模式，最后還講了與服務(wù)網(wǎng)格的關(guān)系，通過此文可以更全面的理解API網(wǎng)關(guān)的作用。

來源 | https://urlify.cn/ZfyyIv

最近看到一篇翻譯一篇API網(wǎng)關(guān)的文章，介紹了其三種角色：API管理、集群入口控制、API網(wǎng)關(guān)模式，最后還講了與服務(wù)網(wǎng)格的關(guān)系，通過此文可以更全面的理解API網(wǎng)關(guān)的作用。

原文 API Gateways are going through an identity crisis

(地址如下：https://medium.com/solo-io/api-gateways-are-going-through-an-identity-crisis-d1d833a313d7)

這些年來，API網(wǎng)關(guān)正在經(jīng)歷一些有關(guān)他們是否真的起到作用的質(zhì)疑。

它們是否集中、共享了資源，從而促進(jìn)了API對于外部調(diào)用的管理？
它們是否集群入口（ingress）的控制器，從而可以嚴(yán)格管理用戶進(jìn)入或離開集群嗎？
或者它們是否某種API的鏈接器，從而讓API在指定的客戶端上更方便使用？
當(dāng)然，房間里的大象和最常見的問題是：“服務(wù)網(wǎng)格會(huì)使API網(wǎng)關(guān)過時(shí)嗎？

房間里的大象：英語習(xí)語，指的是一些雖然顯而易見，但卻由于可能造成尷尬、爭執(zhí)、觸及敏感或禁忌等原因被人刻意忽視的事情。

一些背景

隨著技術(shù)發(fā)展日新月異，整個(gè)行業(yè)通過技術(shù)和架構(gòu)模式的推陳出新進(jìn)行快速洗牌，如果你說“所有這些都使我頭大”，也可以理解。在本文中，我希望總結(jié)出“ API網(wǎng)關(guān)”的不同身份，闡明日常使用中，哪些群體可以使用API網(wǎng)關(guān)（或許一部人正碰到并在嘗試解決這個(gè)問題），并再次強(qiáng)調(diào)那些基本原則。理想情況下，在本文結(jié)束時(shí)，您將更好地了解API基礎(chǔ)架構(gòu)在不同層級(jí)、對不同對象的作用，同時(shí)明白如何從每個(gè)層級(jí)獲得最大價(jià)值。

在深入探討之前，讓我們先明確API一詞的含義。

我對API的定義：

一個(gè)有著明確定義并且最終目的清晰的接口，通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用，使軟件開發(fā)人員能夠方便安全的對目標(biāo)數(shù)據(jù)和功能進(jìn)行程序訪問。

這些接口抽象了實(shí)現(xiàn)它們的技術(shù)架構(gòu)細(xì)節(jié)。對于這些設(shè)計(jì)好了的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，我們希望獲得一定程度的使用指引、以及成熟的向下兼容性。

相反，如果僅僅是可以通過網(wǎng)絡(luò)與另一軟件進(jìn)行交互，并不一定意味著那些遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)就是符合此定義的API。許多系統(tǒng)相互交互，但是這些交互比較隨意，并且因?yàn)橄到y(tǒng)之間耦合性和其他一些因素的關(guān)系，往往在即時(shí)性方面會(huì)受到影響。

我們創(chuàng)建API來為業(yè)務(wù)的各個(gè)部分提供完善的抽象服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)功能以及偶然發(fā)現(xiàn)一兩個(gè)創(chuàng)新之舉。

在談?wù)揂PI網(wǎng)關(guān)時(shí)，首先要提到的是API管理。

API管理

許多人從API管理的角度考慮API網(wǎng)關(guān)。這是合理的。但是，讓我們先快速看一下此類網(wǎng)關(guān)的功能。

通過API 管理，我們嘗試去解決“如何控制給其他人使用當(dāng)前有的API”的問題，例如，如何跟蹤誰在使用這些API、對誰能使用這些API進(jìn)行權(quán)限控制、建立一套完善的管理措施進(jìn)行使用授權(quán)和認(rèn)證，同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)目錄，可以在設(shè)計(jì)時(shí)使用，提升對API的理解并為以后的有效治理奠定基礎(chǔ)。

我們想解決“我們有一些優(yōu)秀的API，并且我們希望別人來使用這些API，但是希望他們按照我們的規(guī)則去使用”的問題。

API管理當(dāng)然也起到一些很好的用處，例如，它允許用戶（潛在的API使用者）進(jìn)行自助服務(wù)，簽署不同的API使用計(jì)劃（請考慮：在給定時(shí)間范圍內(nèi)，在指定價(jià)格點(diǎn)上，每個(gè)端點(diǎn)每個(gè)用戶的調(diào)用次數(shù)）。有能力完成這些管理功能的基礎(chǔ)架構(gòu)就是網(wǎng)關(guān)（API流量所經(jīng)過的）。在網(wǎng)關(guān)層，我們可以執(zhí)行身份驗(yàn)證，速率限制，指標(biāo)收集，其它策略執(zhí)行等一系列操作。

你正在用的API網(wǎng)關(guān)，真的起到了它該有的作用？

API Management Gateway

基于API網(wǎng)關(guān)的API管理軟件示例：

Google Cloud Apigee(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fapigee.com%2Fapi-management%2F%23%2Fhomepage)
Red Hat 3Scale(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fwww.3scale.net%2F)
Mulesoft(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fwww.mulesoft.com%2F)
Kong(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fkonghq.com%2F)

在這個(gè)層級(jí)，我們考慮的是API（如上定義）是如何最好地管理和允許對其進(jìn)行訪問。我們沒有考慮其他角度，例如服務(wù)器、主機(jī)、端口、容器甚至服務(wù)（這是另一個(gè)很難定義清楚的詞！）。

API管理（以及它們相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)），通常會(huì)被嚴(yán)格把控，并作為一種“平臺(tái)組件”、“一體化組件”和API的其他基礎(chǔ)組件一起生效。

需要注意的一件事：我們要小心千萬別讓任何業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)入這一層。如前一段所述，API管理是共享的基礎(chǔ)架構(gòu)，但是由于我們的API流量經(jīng)過了它，因此它傾向于重新創(chuàng)建“大包大攬的全能型”（認(rèn)為是企業(yè)服務(wù)總線）網(wǎng)關(guān)，這會(huì)導(dǎo)致我們必須與之協(xié)調(diào)來更改我們的服務(wù)。從理論上講，這聽起來不錯(cuò)。實(shí)際上，這最終可能成為組織的瓶頸。有關(guān)更多信息，請參見這篇文章：具有ESB，API管理和Now…Service Mesh的應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)功能？(https://links.jianshu.com/go?to=http%3A%2F%2Fblog.christianposta.com%2Fmicroservices%2Fapplication-network-functions-with-esbs-api-management-and-now-service-mesh%2F)

集群入口

為了構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)API，我們將重點(diǎn)放在代碼、數(shù)據(jù)、生產(chǎn)力框架等方面。但是，要想使這些事情中的任何一個(gè)產(chǎn)生價(jià)值，就必須對其進(jìn)行測試，部署到生產(chǎn)中并進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)我們開始部署到云平臺(tái)時(shí)，我們開始考慮部署、容器、服務(wù)、主機(jī)、端口等，并構(gòu)建可在此環(huán)境中運(yùn)行的應(yīng)用程序。我們可能正在設(shè)計(jì)工作流（CI）和管道（CD），以利用云平臺(tái)快速遷移、更改的特點(diǎn)，將其快速展示在客戶面前等等。

在這種環(huán)境中，我們可能會(huì)構(gòu)建和維護(hù)多個(gè)集群來承載我們的應(yīng)用程序，并且需要某種方式直接來訪問這些集群中的應(yīng)用程序和服務(wù)。以Kubernetes為例思考。我們可能會(huì)通過一個(gè)Kubernetes 入口控制器來訪問Kubernetes集群（集群中的其它所有內(nèi)容都無法從外部訪問）。這樣，我們就可以通過定義明確的規(guī)則（例如域/虛擬主機(jī)、端口、協(xié)議等），嚴(yán)格控制哪些內(nèi)容可以進(jìn)入（甚至離開）我們的集群。

在這個(gè)層級(jí)，我們可能希望某種“入口網(wǎng)關(guān)”成為允許請求和消息進(jìn)入集群的流量監(jiān)控人。在這個(gè)層級(jí)，思考更多的是“我的集群中有此服務(wù)，我需要集群外的人能夠調(diào)用它”。這可能是服務(wù)（公開API）、現(xiàn)有的整體組件、gRPC服務(wù)，緩存、消息隊(duì)列、數(shù)據(jù)庫等。有些人選擇將其稱為API網(wǎng)關(guān)，而且實(shí)際上可能會(huì)做比控制流量進(jìn)/出而言更多的事情，但重點(diǎn)是這個(gè)層級(jí)的問題是屬于集群操作級(jí)別的。

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Cluster Ingress Gateway

這些類型的入口實(shí)現(xiàn)的示例包括：Envoy Proxy 及其基礎(chǔ)上的項(xiàng)目包括：

Datawire Ambassador(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fwww.getambassador.io%2F)
Solo.io Gloo(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fgloo.solo.io%2F)
Heptio Contour(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fheptio%2Fcontour)

基于其他反向代理/負(fù)載均衡器構(gòu)建的其它組件：

HAProxy(https://links.jianshu.com/go?to=http%3A%2F%2Fwww.haproxy.org%2F)
OpenShift’s Router (based on HAProxy)(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fdocs.openshift.com%2Fcontainer-platform%2F3.9%2Finstall_config%2Frouter%2Findex.html)
NGINX(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fkubernetes%2Fingress-nginx)
Traefik(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Ftraefik.io%2F)
Kong(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FKong%2Fkubernetes-ingress-controller)

此層級(jí)的集群入口控制器由平臺(tái)組件操作，但是，這部分基礎(chǔ)架構(gòu)通常與更加分布式、自助服務(wù)的工作流相關(guān)聯(lián)（正如您對云平臺(tái)所期望的那樣）。參見The “GitOps” workflow as described by the good folks at Weaveworks(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fwww.weave.works%2Fblog%2Fgitops-operations-by-pull-request)

API網(wǎng)關(guān)模式

關(guān)于“ API網(wǎng)關(guān)”一詞的另一種擴(kuò)展是我在聽到該術(shù)語時(shí)通常想到的，它是與API網(wǎng)關(guān)模式最相似的。Chris Richardson在其“微服務(wù)模式”一書第8章很好地介紹了這種用法。我強(qiáng)烈建議您將此書用于此模式和其他微服務(wù)模式學(xué)習(xí)資料?？稍谒膍icroservices.io網(wǎng)站進(jìn)行快速瀏覽，API Gatway Pattern(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fmicroservices.io%2Fpatterns%2Fapigateway.html)。簡而言之，API網(wǎng)關(guān)模式是針對不同類別的使用者來優(yōu)化API的使用。這個(gè)優(yōu)化涉及一個(gè)API間接訪問。您可能會(huì)聽到另一個(gè)代表API網(wǎng)關(guān)模式的術(shù)語是“前端的后端”，其中“前端”可以是字符終端（UI）、移動(dòng)客戶端、IoT客戶端甚至其它服務(wù)/應(yīng)用程序開發(fā)人員。

在API網(wǎng)關(guān)模式中，我們明顯簡化了對一組API的調(diào)用，以模擬針對特定用戶、客戶端或使用者的“應(yīng)用程序”內(nèi)聚API?；叵胍幌?，當(dāng)我們使用微服務(wù)構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)，“應(yīng)用程序”的概念就消失了。API網(wǎng)關(guān)模式有助于恢復(fù)此概念。這里的關(guān)鍵是API網(wǎng)關(guān)，一旦實(shí)現(xiàn)，它將成為客戶端和應(yīng)用程序的API，并負(fù)責(zé)與任何后端API和其他應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（不滿足上述API定義的節(jié)點(diǎn)）進(jìn)行通信交互。

與上一節(jié)中的入口控制器不同，此API網(wǎng)關(guān)更接近開發(fā)人員的視角，而較少關(guān)注哪些端口或服務(wù)會(huì)公開以供集群外使用。此“ API網(wǎng)關(guān)”也不同于我們管理現(xiàn)有API的API管理視角。此API網(wǎng)關(guān)將對后端的調(diào)用聚合在一起，這可能會(huì)公開API，但也可能會(huì)涉及到一些API描述較少的東西，例如對舊系統(tǒng)的RPC調(diào)用，使用不符合“ REST”的協(xié)議的調(diào)用（如通過HTTP但不使用JSON），gRPC，SOAP，GraphQL、websockets和消息隊(duì)列。這種類型的網(wǎng)關(guān)也可用來進(jìn)行消息級(jí)轉(zhuǎn)換、復(fù)雜的路由、網(wǎng)絡(luò)彈性/回退以及響應(yīng)的聚合。

如果您熟悉REST API的Richardson Maturity模型，就會(huì)發(fā)現(xiàn)相比Level 1–3，實(shí)現(xiàn)了API網(wǎng)關(guān)模式的API網(wǎng)關(guān)集成了更多的Level 0請求（及其之間的所有內(nèi)容）。

你正在用的API網(wǎng)關(guān)，真的起到了它該有的作用？

https://martinfowler.com/articles/richardsonMaturityModel.html

這些類型的網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)仍需要解決速率限制、身份驗(yàn)證/授權(quán)、電路斷路、度量收集、流量路由等問題。這些類型的網(wǎng)關(guān)可以在集群邊緣用作集群入口控制器，也可以在集群內(nèi)部用作應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)。

你正在用的API網(wǎng)關(guān)，真的起到了它該有的作用？

API Gateway Pattern

此類API網(wǎng)關(guān)的示例包括：

Spring Cloud Gateway(https://links.jianshu.com/go?to=http%3A%2F%2Fspring.io%2Fprojects%2Fspring-cloud-gateway)
Solo.io Gloo(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fgloo.solo.io%2F)
Netflix Zuul(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FNetflix%2Fzuul)
IBM-Strongloop Loopback/Microgateway(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fstrongloop.com%2F)

也可以使用更通用的編程或集成語言/框架（例如：

Apache Camel(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fapache%2Fcamel)
Spring Integration(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fspring.io%2Fprojects%2Fspring-integration)
Ballerina.io(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fballerina.io%2F)
Eclipse Vert.x(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fvertx.io%2F)
NodeJS(https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fnodejs.org%2Fen%2F)

由于這種類型的API網(wǎng)關(guān)與應(yīng)用和服務(wù)的開發(fā)緊密相關(guān)，因此我們希望開發(fā)人員能夠參與幫助指定API網(wǎng)關(guān)公開的API，了解所涉及的任何聚合邏輯以及能夠快速測試和更改此API基礎(chǔ)架構(gòu)的能力。我們還希望運(yùn)維人員或工程師對API網(wǎng)關(guān)的安全性、彈性和可觀察性配置有一些想法。這種層級(jí)的基礎(chǔ)架構(gòu)還必須適應(yīng)不斷發(fā)展的、按需的、自主服務(wù)開發(fā)人員的工作流。可以通過查看GitOps模型獲取更多這方面信息。

進(jìn)入服務(wù)網(wǎng)格(Service Mesh)

在云基礎(chǔ)架構(gòu)上運(yùn)行服務(wù)架構(gòu)的一部分難點(diǎn)是，如何在網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建正確級(jí)別的可觀察性和控制。在解決此問題的先前迭代中，我們使用了應(yīng)用程序庫和一些專業(yè)的開發(fā)人員治理來實(shí)現(xiàn)此目的。但是，在大規(guī)模和多種開發(fā)語言環(huán)境下，服務(wù)網(wǎng)格技術(shù)的出現(xiàn)提供了更好的解決方案。服務(wù)網(wǎng)格通過透明地實(shí)現(xiàn)為平臺(tái)及其組成服務(wù)帶來以下功能：

服務(wù)到服務(wù)（即東西向流量）的彈性
安全性包括最終用戶身份驗(yàn)證、相互TLS、服務(wù)到服務(wù)RBAC / ABAC
黑盒服務(wù)的可觀察性（專注于網(wǎng)絡(luò)通信），例如請求/秒、請求延遲、請求失敗、熔斷事件、分布式跟蹤等
服務(wù)到服務(wù)速率限制，配額執(zhí)行等

精明的讀者會(huì)認(rèn)識(shí)到，API網(wǎng)關(guān)和服務(wù)網(wǎng)格在功能上似乎有所重疊。服務(wù)網(wǎng)格的目的是通過在L7透明地解決所有服務(wù)/應(yīng)用程序的這些問題。換句話說，服務(wù)網(wǎng)格希望融合到服務(wù)中（實(shí)際上它的代碼并沒有嵌入到服務(wù)中）。另一方面，API網(wǎng)關(guān)位于服務(wù)網(wǎng)格之上，和應(yīng)用程序一起（L8？）。服務(wù)網(wǎng)格為服務(wù)、主機(jī)、端口、協(xié)議等（東西向流量）之間的請求流帶來了價(jià)值。它們還可以提供基本的集群入口功能，以將某些此功能引入南北向。但是，這不應(yīng)與API網(wǎng)關(guān)可以帶來北/南流量的功能相混淆。（一個(gè)在集群的南北向和一個(gè)是在一組應(yīng)用程序的南北向）

服務(wù)網(wǎng)格和API網(wǎng)關(guān)在某些方面在功能上重疊，但是在它們在不同層面互補(bǔ)，分別負(fù)責(zé)解決不同的問題。理想的解決方案是將每個(gè)組件（API管理、API網(wǎng)關(guān)、服務(wù)網(wǎng)格）合適的安置到您的解決方案中，并根據(jù)需要在各組件間建立良好的邊界（或在不需要時(shí)排除它們）。同樣重要的是找到適合的辦法去分布式的處理這些組件，給到相應(yīng)的開發(fā)人員和運(yùn)營工作流。即使這些不同組件的術(shù)語和標(biāo)識(shí)存在混淆，我們也應(yīng)該依靠基本原理，并了解這些組件在我們的體系結(jié)構(gòu)中帶來的價(jià)值，從而來確定它們?nèi)绾为?dú)立存在和互補(bǔ)并存。

你正在用的API網(wǎng)關(guān)，真的起到了它該有的作用？