API Gateway: что это и зачем нужно

Если кратко, то это цифровой «официант» для веб-сервисов и приложений.

Иллюстрация: Оля Ежак для Skillbox Media

Юлия Гаврилова

Пишет про digital и машинное обучение для корпоративных блогов. Топ-автор в категории «Искусственный интеллект» на Medium. Kaggle-эксперт.

Представьте, что вы заказываете еду в ресторане, обращаясь к официанту. Заказ принимает кухня с поварами, и через некоторое время блюдо оказывается на вашем столе. От вас требовался только запрос, а всю организационную работу взял на себя официант: принял пожелания, передал их поварам, проконтролировал готовность и вынес готовое блюдо в зал.

API Gateway (или API-шлюз) — цифровой «официант», который связывает пользователей с микросервисами приложения и возвращает результат. В этой статье детально разберём, как он работает.

Содержание

Что такое API Gateway
Зачем он нужен
Как работает
Плюсы и минусы службы

Что такое API Gateway

API Gateway — это служба для управления запросами к API веб-сервисов и приложений. Шлюз служит посредником между пользователем и онлайн-сервисами, предоставляя единую точку входа и направляя запросы от клиентов туда, куда нужно.

Если вернуться к примеру с рестораном и рассмотреть заведение как приложение, то в нём будут следующие действующие лица:

Ресторан — полноценное веб-приложение, объединяющее в себе несколько микросервисов (кухню, склад и доставку).
Кухня — микросервис, отвечающий за приготовление еды.
Посетитель — клиент, который обращается к веб-приложению.
Официант — API Gateway, связывающий клиента с другими частями сервиса.

Официант знает, куда передать заказ и как сделать так, чтобы вы его получили вовремя. Кроме того, он в курсе загруженности кухни и может посоветовать блюда, которые приготовятся быстрее всего, чтобы не пришлось долго ждать. При этом вам не нужно вникать в рабочие процессы ресторана. Достаточно просто сделать заказ и подождать.

Зачем нужен API Gateway

Большинство современных приложений строятся на базе микросервисов — небольших независимых модулей, каждый из которых выполняет конкретные задачи. Например, в приложении службы доставки еды может использоваться сразу три микросервиса: для авторизации, обработки заказов и регистрации ресторанов-партнёров.

В одном приложении может быть несколько десятков микросервисов. Всем им нужно быстро обмениваться данными между собой. С решением этой задачи помогает API Gateway, но шлюз также выполняет и другие функции:

Маршрутизация запросов. Шлюз получает запросы от клиентов и направляет их в нужный микросервис. Благодаря этому платежи всегда обрабатывает банк, а новые заказы — сервис ресторана.
Агрегация данных. API Gateway собирает ответы из нескольких микросервисов и возвращает их клиенту. Это позволяет сразу получить всю нужную информацию, а не делать несколько запросов подряд.
Управление доступом. Шлюз может ограничивать доступ пользователям, если у них нет на это прав. Например, все клиенты маркетплейсов могут делать заказы, но публиковать товары могут только продавцы.
Управление трафиком. Шлюз может ограничивать количество запросов от одного клиента, чтобы предотвратить перегрузку системы. Это полезно в периоды пиковой активности — например, когда все пытаются заказать мандарины и оливье за пару часов до Нового года.
Мониторинг и логирование. API Gateway также собирает статистику и формирует журналы запросов, чтобы отслеживать работу системы. С помощью этой информации проще находить ошибки в системе.

Как работает API Gateway

Теперь пришло время пошагово разобрать, как работает API-шлюз.

Клиент делает запрос. На этом этапе пользователь, например, хочет узнать адреса всех магазинов для животных рядом с домом. Для этого он открывает онлайн-карты и отправляет свой запрос.

Маршрутизация запроса. Запрос сначала попадает в API Gateway, чтобы система могла решить, куда его отправлять. Для этого обычно используют специальные пути маршрутизации, которые настраивает разработчик или администратор.

Сбор ответов. Запрос отправлен, и теперь нужно получить ответ. Он может быть как от одного микросервиса, так и от нескольких. В последнем случае API Gateway соберёт несколько ответов в один, чтобы их было проще передать и показать пользователю.

Защита. В процессе приёма и передачи запросов API Gateway защищает сервер от перегрузок, ограничивая количество запросов от каждого пользователя, и оптимизирует работу с помощью кэширования. Возможно, вы замечали, что, если некоторые сайты перезагрузить несколько раз подряд, на время к ним пропадает доступ — это может быть результатом защиты API Gateway.

Плюсы и минусы API Gateway

У API шлюза есть сильные и слабые стороны. Начнём с плюсов:

Единая точка входа. У всех запросов есть единая точка входа, что упрощает обеспечение безопасности и сбор статистики.
Кэширование данных. Часто запрашиваемые данные кэшируются, что позволяет избежать их повторной загрузки.
Управление нагрузкой. Можно управлять количеством запросов от одного клиента для равномерного распределения нагрузки на сервер.

Теперь перечислим основные минусы:

Риск отказа. Поскольку у всех запросов одна точка входа, сбой API Gateway может привести к остановке работы всего приложения.
Сложность настройки. API Gateway может быть сложно настроить, особенно в крупных системах.
Проблемы с производительностью. Без должной оптимизации API Gateway может замедлить работу всего приложения.

Итоги

API Gateway — важный инструмент, который упрощает и улучшает работу современных приложений, построенных на основе микросервисов.
Он выполняет роль посредника между клиентами и микросервисами, управляя запросами, проверяя доступы и собирая статистику.
Все запросы проходят через API Gateway. Это упрощает работу с системой, но, если шлюз выйдет из строя, это может остановить работу всей системы.

Больше интересного про код — в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь!

Читайте также: