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API网关的背景、架构以及落地方案

API

Chris Richardson曾经在他的博客上详细介绍过API网关，包括API网关的背景、解决方案以及案例 。对于大多数基于微服务的应用程序而言，API网关都应该是系统的入口，它会负责服务请求路由、组合及协议转换 。如Chris所言，在微服务的应用程序中，客户端和微服务之间的交互，有如下几个挑战：
1.微服务提供的API粒度通常与客户端的需求不同，微服务一般提供细粒度的API，也就是说客户端需要与多个服务进行交互 。
2.不同的客户端需要不同的数据，不同类型客户端的网络性能不同 。
3.服务的划分可能会随时间而变化，因此需要对客户端隐藏细节 。
那API网关具体是如何解决这些问题的，在API网关的落地上，需要注意哪些地方，就这些问题，InfoQ编辑采访了普元主任架构师王延炯，与他一起探讨了API网关的来龙去脉 。
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InfoQ：谈谈你所理解的API网关，以及API网关出现的背景？
王延炯：API Gateway（API GW / API 网关），顾名思义，是出现在系统边界上的一个面向API的、串行集中式的强管控服务，这里的边界是企业IT系统的边界 。
在微服务概念的流行之前，API GW的实体就已经诞生了，这时的主要应用场景是OpenAPI，也就是开放平台，面向的是企业外部合作伙伴，对于这个应用场景，相信接触的人会比较多 。当在微服务概念流行起来之后，API网关似乎成了在上层应用层集成的标配组件 。

API网关的背景、架构以及落地方案

文章插图
 
其实，在我所经历过的项目中，API GW的定位主要有五类：
1、面向Web App
这类场景，在物理形态上类似前后端分离，此时的Web App已经不是全功能的Web App，而是根据场景定制、场景化的App 。
2、面向Mobile App
这类场景，移动App是后端Service的使用者，此时的API GW还需要承担一部分MDM（此处是指移动设备管理，不是主数据管理）的职能 。
3、面向Partner OpenAPI
这类场景，主要为了满足业务形态对外开放，与企业外部合作伙伴建立生态圈，此时的API GW需要增加配额、流控、令牌等一系列安全管控功能 。
4、面向Partner ExternalAPI
这类场景，业界提的比较少，很多时候系统的建设，都是为了满足企业自身业务的需要，实现对企业自有业务的映射 。当互联网形态逐渐影响传统企业时，很多系统都会为了导入流量或者内容，依赖外部合作伙伴的能力，一些典型的例子就是使用「合作方账号登录」、「使用第三方支付平台支付」等等，这些对于企业内部来说，都是一些外部能力 。此时的API GW就需要在边界上，为企业内部Service 统一调用外部的API做统一的认证、（多租户形式的）授权、以及访问控制 。
5、面向IoT SmartDevice
这类场景，业界就提的更少了，但在传统企业，尤其是工业企业，传感器、物理设备从工业控制协议向IP转换，导致具备信息处理能力的「智能产品」在被客户激活使用直至报废过程中，信息的传输不能再基于VPN或者企业内部专线，导致物理链路上会存在一部分公网链路 。此时的API GW所需要满足的，就是不是前三种单向的由外而内的数据流，也不是第四种由内而外的数据流，「内外兼修」的双向数据流，对于企业的系统来说终端设备很多情况下都不是直连网关，而是进过一个「客户侧」的集中网关在和企业的接入网关进行通信 。
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InfoQ：在一个微服务架构中，API网关会在架构中的那一层？他主要的作用是什么？
王延炯：接续前一个话题，我把API GW分为了五类，对于当前的企业而言被关注的是前三类或者前四类API GW 。显然，它们都会出现在企业系统的边界上，也就是和企业外部交互的「独木桥」上 。
它们除了保证数据的交换之外，还需要实现对接入客户端的身份认证、防报文重放与防数据篡改、功能调用的业务鉴权、响应数据的脱敏、流量与并发控制，甚至基于API调用的计量或者计费 。
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InfoQ：你有研究过Netflix的API网关吗？在实现方式上，你觉得他们的方式有什么巧妙之处吗？
王延炯：Netflix 的API GW，主要是指Zuul, Netflix 将他们用于自己的三大场景： Website Service, API Service, Streaming Service 。其中前两个定位与我的前两个分类：Web App, Mobile App比较类似，第三个Streaming Service主要是netflix的核心视频业务所形成的特有形态 。
Netflix在Zuul的实现上，主要特色是：Filter的PRE ROUTING POST ERROR（PRPE 模型），以及采用Groovy脚本的Filter实现机制、采用Cassandra作为filter repository的机制 。


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