编者按：html
数字化生态，以创新客户体验为核心，全部咱们身边能感知到的变化都来自于渐近的创新。这些创新须要试错，须要不断的升级，而且创新每每与咱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点之一就在于，服务的拆分带来了更新、部署、管理的隔离性，让一些单独的服务能够进行创新和实验。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。算法
咱们如今已经能够很方便的经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。因为运营商经过API Gateway向第三方的商务平台开放了与套餐、机型销售等服务，并经过流控、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。安全
对于MOBA手游类玩家来讲，“王者荣耀”是一款颇受欢迎的游戏。在一些场景下，咱们会感知到“不停机更新”“体验服更新”这两种不一样方式的更新形态，在底层，就是API Gateway或者相似技术的实现，支撑灰度发布，让一些新特性发布给体验服（好比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同样在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，再向正式服或者所有用户发布，让游戏玩家的体验能够更加流畅，甚至是无感知的升级。服务器
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。架构
但微服务自己也会带来诸多问题，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所起到的做用和一些关键的技术要素。负载均衡
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）。框架
引言：运维
随着微服务的大红大紫，你们纷纷使用微服务架构来实现新系统或进行老系统的改造。固然，微服务带给咱们太多的好处，同时也带给咱们许多的问题须要解决。采用微服务后，全部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认证受权如何实现？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服务尤为重要。在微服务架构中，API Gateway做为总体架构的重要组件，它抽象了微服务中都须要的公共功能，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，帮助咱们解决不少API管理难题。分布式
目录：ide
1、什么是API Gateway
2、为何须要API Gateway
3、API Gateway中一些重要的功能
4、API Gateway vs 反向代理
5、API Gateway对API的认证及鉴权
6、采用OAuth2方式认证的两种部署方式
7、总结
1、什么是API Gateway
这张图，很是形象的解释了API Gateway和微服务的关系。作为听众，咱们只想听到美妙动人的音乐旋律，彻底不会在意音乐是怎么演奏的。而指挥家则根据乐谱负责指挥好每个演奏者，使每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”着不一样的“演奏人”(微服务)。
咱们知道在微服务架构中，大型服务都被拆分红了独立的微服务，每一个微服务一般会以RESTFUL API的形式对外提供服务。可是在UI方面，咱们可能须要在一个页面上显示来自不一样微服务的数据，此时就会须要一个统一的入口来进行API的调用。上图中咱们能够看到，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，它与外观模式相似，API Gateway封装了系统的内部复杂结构，同时它还可能具备其余API管理/调用的通用功能，如认证，限流，流控等功能。
2、为何须要API Gateway
首先，Chris Richardson在http://microservices.io/中也说起到，在微服务的架构模式下，API Gateway是微服务架构中一个很是通用的模式，利用API Gateway能够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，咱们能够清晰看到，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，就须要部署或修改负载均衡器。
没法作到动态的开关服务，若要下线某个服务，须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，须要每一个微服务去本身实现，增长了微服务的复杂性，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，咱们经过上图能够看到，API Gateway作为系通通一入口，实现了对各个微服务间的整合，同时又作到了对客户端友好，屏蔽系统了复杂性和差别性。对比以前无API Gateway模式，API Gateway具备几个比较重要的优势：
采用API Gateway能够与微服务注册中心链接，实现微服务无感知动态扩容。
API Gateway对于没法访问的服务，能够作到自动熔断，无需人工参与。
API Gateway能够方便的实现蓝绿部署，金丝雀发布或A/B发布。
API Gateway作为系通通一入口，咱们能够将各个微服务公共功能放在API Gateway中实现，以尽量减小各服务的职责。
帮助咱们实现客户端的负载均衡策略。
3、API Gateway中一些重要的功能
下面咱们用图来讲明API Gateway中一些重要的功能：
负载均衡
在实际的部署应用中，当应用系统面临大量访问，负载太高时，一般咱们会增长服务数量来进行横向扩展，使用集群来提升系统的处理能力。此时多个服务经过某种负载算法分摊了系统的压力，咱们将这种多节点分摊压力的行为称为负载均衡。
API Gateway能够帮助咱们轻松的实现负载均衡，利用服务发现知道全部Service的地址和位置，经过在API Gateway中实现负载均衡算法，就能够实现负载均衡效果。
服务熔断
在实际生产中，一些服务颇有可能由于某些缘由发生故障，若是此时不采起一些手段，会致使整个系统“雪崩”。或因系统总体负载的考虑，会对服务访问次数进行限制。服务熔断、服务降级就是解决上述问题的主要方式。API Gateway能够帮助咱们实现这些功能，对于服务的调用次数的限制，当某服务达到上限时，API Gateway会自动中止向上游服务发送请求，并像客户端返回错误提示信息或一个统一的响应，进行服务降级。对于须要临时发生故障的服务，API Gateway自动能够打开对应服务的断路器，进行服务熔断，防止整个系统“雪崩”。
灰度发布
服务发布上线过程当中，咱们不可能将新版本所有部署在生产环节中，由于新版本并无接受真实用户、真实数据、真实环境的考验，此时咱们须要进行灰度发布，灰度发布能够保证总体系统的稳定，在初始灰度的时候就能够发现、调整问题，同时影响小。API Gateway能够帮助咱们轻松的完成灰度发布，只须要在API Gateway中配置咱们须要的规则，按版本，按IP段等，API Gateway会自动为咱们完成实际的请求分流。
4、API Gateway vs 反向代理
反向代理
在传统部署架构中，反向代理，大可能是用于多个系统模块间的聚合，实现负载均衡，外网向内网的转发。经过修改配置文件的方式来进行增长或删除节点，并重启服务才可生效。一般来讲，反向代理服务器只具有负载均衡、转发基本功能，若要须要其余功能，须要增长扩展或提供脚原本实现。
API Gateway
在API Gateway部署模式中，API Gateway能够看做特殊的反向代理，是对反向代理服务器功能的扩充，同时API Gateway仅局限于服务API层面，对API作进一步的管理，保护。API Gateway不只提供了负载均衡，转发功能，还提供了灰度发布，统一认证，熔断，消息转换，访问日志等丰富的功能。
如何选择？
假若咱们实际运用中，不须要服务发现，服务动态扩容，服务熔断，统一认证，消息转换等一系列API Gateway功能，咱们彻底可使用反向代理服务器来部署微服务架构，固然若是这样作，如遇到增长或减小服务节点时，须要修改反向代理服务器配置，重启服务才能够生效。而当咱们可能不只仅须要负载均衡，内外网转发，还须要其余功能，又同时想实现一些各服务都须要的通用的功能时，这时候就改考虑API Gateway了。
5、API Gateway对API的
认证及鉴权
目前在微服务中，咱们还须要考虑如何保护咱们的API只能被赞成受权的客户调用。那么对于API的保护，目前大多数采用的方式有这么几种，分别为AppKeys，OAuth2 和 OAuth2+JWT，接下来咱们逐个了解下。
认证方式
2）OAuth2
大部分场景中，咱们仍是须要有知道谁在调用，调用者是否有对应的角色权限等。OAuth2能够帮助咱们来完成这个工做。在OAuth2的世界中，分为如下几种角色：Resource Owner，Client，Authorization Server，Resource Sever。上图是一个简单的OAuh2流程来讲明各个角色以前的关系。最终，App得到了Rory的我的信息。
关于做者：高士皓，普元SOA&云计算部门高级软件工程师，现主要从事普元API Gateway开发设计工做。曾在Tibco、海航科技技术研究院担任高级软件工程师。在海航任职期间，参与海航数字化转型建设，带领团队设计开发海航API Gateway，海航统一登陆平台等项目。
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