什么是API网关及其工作原理 - Computan

应用程序编程接口（API）是现代软件开发中不可或缺的工具，它允许两个应用程序、软件或工具之间进行通信和数据交换。这种通信可以是单向的，也可以是双向的，具体取决于应用场景。随着API的广泛应用，API网关作为一种关键技术，能够有效管理和优化API流量，确保系统的安全性和可扩展性。

API的类型

API有多种类型，其中最常见的包括：

RESTful API

RESTful API遵循REST架构风格的设计原则，允许与RESTful Web服务进行交互。它定义了设备或应用程序之间的连接和通信方式，是目前最为广泛使用的一种API设计模式。

WebSocket API

API支持服务器与客户端之间的双向通信。连接只需建立一次，之后消息可以在双方之间连续传递而不会中断。WebSocket API特别适用于需要实时通信的场景，例如Web应用程序与后端的交互。

现代应用程序大多是基于API构建的。随着API的普及，为了确保API流量的安全性和高效性，额外的基础设施变得尤为重要。这正是API网关的用武之地。

什么是API网关？

API网关是一种用于管理API流量的基础设施，适用于单体架构和微服务架构。

单体架构

单体架构将所有功能集中在一个庞大的代码库中。虽然这种架构简单，但由于代码库庞大，任何小的改动都需要重新部署整个应用程序，维护成本较高。

微服务架构

微服务架构将应用程序的功能拆分为多个小型服务，每个服务独立运行并拥有自己的数据库。这种架构更灵活，便于扩展和维护。

API网关在这两种架构中都扮演着重要角色。它不仅能够确保API的安全性，还能优化流量分配，降低系统的停机风险。例如，API网关可以根据客户端的请求将API调用路由到特定位置，同时管理不同版本的应用程序数据和API调用。

常见的API网关解决方案

Cloudflare API网关

Cloudflare于今年3月推出了其API网关。该网关专注于帮助开发者监控和验证每个API请求，提供了以下功能：

• 发现工具：帮助开发者识别未记录的隐藏API端点。
• 模式验证：通过上传API架构模板，拒绝与架构不匹配的流量。
• 滥用检测：标记异常请求流，防止恶意攻击。
• mTLS（相互传输层安全）：通过证书验证传入流量，提升安全性。

此外，Cloudflare还支持负载平衡、SSL/TLS终止和代理服务，确保API的高效运行。

Google API网关

Google 无服务器架构。其主要特点包括：

• 身份验证和密钥验证：确保API调用的安全性。
• 监控和日志记录：提供API调用的可见性，便于排查问题。
• 易用性：学习曲线较低，开发者可以快速上手。

通过Google API网关，企业能够高效管理API，同时享受无服务器技术带来的运营优势。

AWS API网关

AWS API网关是市场上最受欢迎的解决方案之一，支持从小型项目到大规模企业的API管理需求。其功能包括：

• 多版本支持：允许同时运行同一API的多个版本，便于快速迭代和测试。
• 流量管理：通过Amazon CloudFront分发流量，确保后端的稳定性。
• 监控工具：利用Amazon CloudWatch监控数据延迟、API调用和错误率。

AWS API网关还以其高性价比著称，每百万次API请求的成本低至0.90美元。

Nginx API网关

Nginx API网关以其高性能和灵活性著称，主要功能包括：

• 身份验证：确保API调用的安全性。
• 速率限制：防止服务过载。
• DDoS攻击防护：缓解分布式拒绝服务攻击。
• 高效路由：管理请求到后端的路由，并支持SSL/TLS通信。
• 快速交付：响应时间低于30毫秒，每秒可处理数千个请求。

Nginx API网关是企业级API管理的理想选择，能够满足高并发和低延迟的需求。

通过以上介绍，我们可以看出，API网关在现代应用程序中扮演着至关重要的角色。无论是Cloudflare、Google、AWS还是Nginx，每种解决方案都有其独特的优势，企业可以根据自身需求选择合适的API网关。

原文链接: https://www.computan.com/blog/what-api-gateway-and-how-does-it-work