应用安全网关与api网关(应用级网关的安全性与切换代理防火墙相比)

网友投稿 517 2023-03-05


本篇文章给大家谈谈应用安全网关与api网关,以及应用级网关的安全性与切换代理防火墙相比对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。 今天给各位分享应用安全网关与api网关的知识,其中也会对应用级网关的安全性与切换代理防火墙相比进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

本文目录一览:

阿里云API网关

API 网关(API Gateway)提供高性能、高可用的 API 托管服务,帮助用户对外开放其部署在 ECS、容器服务等阿里云产品上的应用,提供完整的 API 发布、管理、维护生命周期管理。用户只需进行简单的操作,即可快速、低成本、低风险地开放数据或服务。辅助用户简单、快速、低成本、低风险的实现微服务聚合、前后端分离、系统集成,向合作伙伴、开发者开放功能和数据

提供防攻击、防重放、请求加密、身份认证、权限管理、流量控制等多重手段保证 API 安全,降低 API 开放风险。

提供 API 定义、测试、发布、下线等全生命周期管理,并生成 SDK、API 说明文档,提升 API 管理、迭代的效率。

提供便捷的监控、报警、分析、API 市场等运维、运营工具,降低 API 运营、维护成本。

API 网关将能力的复用率最大化,企业间能够互相借力,企业发展能够专注自身业务,实现共赢。

API 便捷管理 (便捷的 API 管理功能,便捷的 API 管理工具)

API 生命周期管理:覆盖 API 的定义、测试、发布的整个生命周期管理,便捷的日常管理、版本管理,支持热升级和快速回滚。

便捷工具文档:提供页面调试工具,自动生成 API 文档和 SDK,大大降低人力成本。

安全稳定 (严格的权限管理、精准的流量控制、全面的监控报警)

安全防护:API 请求到达网关需要经过严格的身份认证、权限认证,才能到达后端服务。支持 HMAC(SHA-1,SHA-256)算法签名,支持 SSL 加密

流量控制:可控制单位时间内 API 允许被调用次数。用来保护企业的后端服务,实现业务分级和用户分级。

支持对 API 流控,您可以根据 API 的重要程度来配置不同流控,从而保障重要业务的稳定运行。

支持用户、应用和例外流控,您可以根据用户的重要性来配置不同流控,从而可以保证大用户的权益。

流控粒度:分钟、小时、天。

请求管理 (通过参数校验过滤无效请求,通过参数转换实现 API 高度复用,一套 API 多种服务)

参数校验:请求经过 API 网关,可根据您的配置进行参数类型、参数值(范围、枚举、正则、Json Schema)的校验,减少后端对非法请求、无效请求的资源消耗和处理成本。

参数转换:您可以在 API 网关定义参数映射规则,网关通过映射规则将后端服务通过映射翻译成任何形式,以满足不同用户的不同需求,从而避免功能重复开发。

监控告警 (结合阿里云监控服务,提供灵活全面的监控告警能力,该部分持续升级中)

监控告警:提供实时、可视化的 API 监控,包括:调用量、调用方式、响应时间、错误率,让您能够清楚的了解 API 的运行状况和用户的行为习惯。

支持自定义报警规则,来针对异常情况进行报警,降低故障处理时间。

API 市场 (一站式解决 API 管理和 API 变现)

API 市场:API 接入 API 网关后,还能以 API 服务的方式上架到阿里云 API 市场。API 网关和API 市场将为您解决计量计费、Quota 控制、运营售卖等需求。

网关的类型

应用网关在应用层上进行协议转换。例如应用安全网关与api网关,一个主机执行的是ISO电子邮件标准应用安全网关与api网关,另一个主机执行的是Internet 电子邮件标准应用安全网关与api网关,如果这两个主机需要交换电子邮件,那么必须经过一个电子邮件网关进行协议转换,这个电子邮件网关是一个应用网关。NCP是工作在OSI第七层的协议,用以控制客户站和服务器间的交互作用,主要完成不同方式下文件的打开、关闭、读取功能。
信令网关,中继网关,还有接入网关:
信令网关SG,主要完成7号信令网与IP网之间信令消息的中继,在3G初期,对于完成接入侧到核心网交换之间的消息的转接(3G之间的RANAP消息,3G与2G之间的BSSAP消息),另外还能完成2G的MSC/GMSC与软交换机之间ISUP消息的转接。
中继网关又叫IP网关,同时满足电信运营商和企业需求的VoIP设备。中继网关(IP网关)由基于中继板和媒体网关板建构,单板最多可以提供128路媒体转换,两个以太网口,机框采用业界领先的CPCI标准,扩容方便具有高稳定性、高可靠性、高密度、容量大等特点.
接入网关是基于IP的语音/传真业务的媒体接入网关,提供高效、高质量的话音服务,为运营商、企业、小区、住宅用户等提供VoIP解决方案。
除此之外,网关还可以分为:协议网关、应用网关和安全网关
协议网关
协议网关通常在使用不同协议的网络区域间做协议转换。这一转换过程可以发生在OSI参考模型的第2层、第3层或2、3层之间。但是有两种协议网关不提供转换的功能:安全网关和管道。由于两个互连的网络区域的逻辑差异,安全网关是两个技术上相似的网络区域间的必要中介。如私有广域网和公有的因特网。
应用网关
应用网关是在使用不同数据格式间翻译数据的系统。典型的应用网关接收一种格式的输入,将之翻译, 然后以新的格式发送。输入和输出接口可以是分立的也可以使用同一网络连接。
应用网关也可以用于将局域网客户机与外部数据源相连,这种网关为本地主机提供了与远程交互式应用
的连接。将应用的逻辑和执行代码置于局域网中客户端避免了低带宽、高延迟的广域网的缺点,这就使得客户端的响应时间更短。应用网关将请求发送给相应的计算机,获取数据,如果需要就把数据格式转换成客户机所要求的格式。
安全网关
安全网关是各种技术有趣的融合,具有重要且独特的保护作用,其范围从协议级过滤到十分复杂的应用级过滤。
可以说,网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间,网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同,网关对收到的信息要重新打包,以适应目的系统的需求。同时,网关也可以提供过滤和安全功能。大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层——应用层。

到底什么是api网关

假设你在开发一个电子商务网站应用安全网关与api网关,那么会有很多后端的微服务应用安全网关与api网关,比如会员、商品、推荐服务等等。那么这里就有问题应用安全网关与api网关了。APP/浏览器如何访问这些后端服务?如果业务比较简单,可以给每个业务分配一个独立的域名(https://service.api.company.com),但是这样会有几个问题:每个企业都需要逻辑,如认证、电流限制和权限检查。如果每个业务都是各自为政,那么打造自己的轮子,放到一个统一的地方,会非常痛苦。如果业务量比较简单,前期不会有问题,但是随着业务越来越复杂,比如淘宝和亚马逊可能会涉及上百个微服务一起工作。如果每个微服务都分配一个域名,一方面客户端代码会很难维护,涉及上百个域名,另一方面是连接数的瓶颈。想象一下,你打开一个APP,发现通过抓取套餐的方式涉及到上百个远程呼叫,这是在移动端。每次新业务上线,都需要运维的参与,比如申请域名,配置Nginx。服务器上线下线时,也需要运维的参与。另外,采用域名对环境的隔离也不友好,需要呼叫者根据域名做出自己的判断。还有一个问题。后端的每个微服务可能用不同的语言编写,采用不同的协议,如HTTP、Dubbo、GRPC等。,但是你不能要求客户端去适应那么多协议。这是一项非常具有挑战性的工作,项目会变得非常复杂,难以维护。如果后期需要重构微服务,也会变得很麻烦,需要客户端配合你进行改造,比如商品服务。随着业务越来越复杂,后期需要拆分成多个微服务。这个时候对外提供的服务也需要拆分成多个,客户端需要配合你去转型,这是很痛苦的。

阿里API网关使用总结

API网关 API Gateway)提供高性能、高可用的 API 托管服务应用安全网关与api网关,帮助用户对外开放其部署在 ECS、容器服务等阿里云产品上的应用,提供完整的 API 发布、管理、维护生命周期管理。用户只需进行简单的操作,即可快速、低成本、低风险地开放数据或服务。

利用API网关应用安全网关与api网关你可以提高自己公司API安全性,也可以上架到API云市场,供用户购买和使用。

这个没什么可说的,主要是你要想办法尽可能安全地存储你的AppKey和AppSecrect。

所属分组是API的基本属性,所以需要先创建分组,再在分组下创建API。每个账号默认最多可创建100个分组,如需更多分组需要提交工单。分组有所属区域(Region)的概念,比如华东上海区,选择之后就不能修改了。创建完分组之后,系统会给该分组分配一个二级域名,供测试使用,不过,每个二级域名每天最多可访问1000次。

如果你的API支持HTTPS协议,还需要为该独立域名上传 SSL 证书。我们需要把我们的域名解析到该分组上,之后才能绑定到该分组上。绑定的域名需要现在阿里云系统备案。绑定域名之后,该分组下的API就可以通过该域名来访问了,不再需要调用系统分配的二级域名了。

在API分组的环境管理中,你可以自定义环境变量,同一个变量可以再在线上、预发和测试三个环境下对应不同的值,这样在API的定义中就可以使用这里定义好的环境变量了。可以在Path、入参默认值和后端服务服务地址中加入环境变量,在API的定义中使用环境变量需要以 #变量名# 的方式使用。 如果要修改已发布的API用到的环境变量,先把老的环境变量给删掉,再重新定义一个新的同名环境变量赋上新值之后再把全部对应的API重新发布一遍,这个是异步生效的,一般发布后1分钟内生效。

这里的内容还是蛮多的,包括基本配置,前端和后端地址,请求参数配置等,详细文档可以看阿里API的官方文档,这里说几点重要的:

创建好API之后,就可以对应用进行授权了,点击API的“授权”就可以在指定环境下授权某个APP可以访问该API了,如果你在调用API的过程中控制台打印了x-ca-message中包含了Unauthorized错误,你应该想到你的API还未对该APP进行授权访问。

API编辑完成之后就可以发布到指定环境上去了,发布之后就立马生效了。可以多次编辑然后发布到不同的环境下,如果你编辑完了忘记发布到指定环境下了,是不会生效的。在分组API列表下,直接点击API名字进入的是当前API最后一次编辑保存的状态,不一定跟发布的状态一直哦。点击API右边的线上、预发或测试后面的"运行中"可以看到在该环境下最后一次编辑发布后的状态哦。

网关会在请求的时候加上日期、时间戳、nonce、userAgent、Host、AppKey、version等参数值,如果是POST请求的话,需要对参数值进行urlEncode。如果有body值的话,需要对body值,将body中的内容MD5算法加密后再采用BASE64方法Encode成字符串,放入HTTP头中。最后再通过将httpMethod、headers、path、queryParam、formParam经过一系列的运算,合成一个字符串用hmacSha256算法双向加密进行签名。

在我们分组上绑定好了域名之后,我们不管是预发还是线上环境都可以通过这同一个域名进行访问,那网关是怎么帮我们区分环境的呢?这个时候就用到上面的环境变量管理了,我们通过在环境变量中定义一个变量在不同环境下不同的值达到区分环境的效果。在网络请求的时候,我们可以在头部指定 X-Ca-Stage 参数值来让网关帮我们转发到对应环境的后端服务上,对应的值分别是:线上(RELEASE)默认、预发(PRE)和测试(TEST)。

这里重点说一下参数位置下可选的Body选项,这个地方坑了我们蛮久。我们知道在我们客户端发起POST请求时,我们会在头部指定“Content-Type”为“application/x-www-form-urlencoded”,然后把请求的参数组装成"key1=value1key2=value2"的字符串,然后在编码成二进制,放在请求的Body里,以Form表单的形式提交的。所以呢,我们在定义API的参数时,应该把参数位置选择为Body选项。但是我们在很长一段时间里,创建API时或编辑API时,参数位置处下拉一直没有Body选项,我们就把参数定义成了Query类型的了。在使用时也没有啥问题,但是一旦当我们的参数值非常长时,比如一个json字符串,这个是就报错了“414 Request-URI Too Large”,这个时候呢,网关就不会再帮我们把请求转发到服务端了。排查了很久终于找到了罪魁祸首在这里等着呢,通过把参数位置改成Body就可以了。这个可能是阿里API网关前端页面上的一个bug,有时候根本选不到Body选项,这个时候你可以先把“请求Body(非Form表单数据,比如JSON字符串、文件二进制数据等)”选项给勾选上,然后再取消勾选,再下拉展开“参数位置”就可以看到Body选项了。(该文发布时是如此,我已经将该问题反馈给阿里API网关,可能后面会修复该bug。)

另外一个问题是如果你的参数值中包含了emoji表情,需要对参数值进行urlEncode,服务端在收到请求时需要对参数值进行urlDecode。否则用的过程中会出现各种奇怪的问题。问了阿里网关的服务人员,应用安全网关与api网关他们的解释是,如果不进行urlEncode,参数在传到网关时可能会丢失。可以对所有Post请求的参数值统一urlEncode,服务端对收到的参数值统一进行urlDecode。

在使用网关时,timestamp和nonce这两个header参数值是可选的,如果加上这两个值,网关层会对请求进行校验,防止重放攻击。不过有个问题:在当前时间的前后15分钟的时间戳都是可以的,一旦超过15分钟就会请求失败,所以,如果用户修改了客户端的系统时间的话,API就会调不通了。这个校验有点严格,如果不知道这一点的话,用户反馈客户端不能用,而你这里测试又没有任何问题,那就泪奔了,哈哈。当然这个是可选的校验,如果不传这两个值的话,就不会校验,这个时候防重放攻击的工作就需要我们自己的服务端做了。

目前网关不支持multipart形式的上传,所以一般我们的上传API不太适合录入网关,阿里的说法是现在大家的做法普遍是先将文件上传到文件服务器,然后通过调用接口把文件地址等信息报错到服务器的方式,所以,目测以后也不大可能支持定义multipart形式的上传API。

每个 API 分组的默认流控上限是500QPS,如果你要调大QPS,需要提交工单并支付相应费用。另外网关有个“流量控制策略”的功能,它是针对API的,也就是说定好策略之后,选中对哪些API生效,这些API就会单独的受这个流量控制策略的控制。但是,需要注意的是,如果你要调大流量控制策略,也必须先调大API所在分组的QPS才会生效,否则流量控制策略可以创建但不会实际生效。

虽然我们可以在分组的环境管理中添加不同的环境变量来实现同一个API分组下可以定义不同服务域名的API,这样我们客户端在发起请求的时候,域名只需要配一个就可以了,非常方便。但是,一旦网关这一层瘫痪(尽管是小概率事件,但不排除),这个时候我们就心有余而力不足了,只能等网关尽快恢复了。如果我们一个分组对应一个我们真正的服务域名的话,一旦网关出问题,我们可以快速把该分组绑定的域名指向我们真正的该分组的服务上。

API网关从入门到放弃

假设你正在开发一个电商网站,那么这里会涉及到很多后端的微服务,比如会员、商品、推荐服务等等。

那么这里就会遇到一个问题,APP/Browser怎么去访问这些后端的服务? 如果业务比较简单的话,可以给每个业务都分配一个独立的域名(https://service.api.company.com),但这种方式会有几个问题:

更好的方式是采用API网关,实现一个API网关接管所有的入口流量,类似Nginx的作用,将所有用户的请求转发给后端的服务器,但网关做的不仅仅只是简单的转发,也会针对流量做一些扩展,比如鉴权、限流、权限、熔断、协议转换、错误码统一、缓存、日志、监控、告警等,这样将通用的逻辑抽出来,由网关统一去做,业务方也能够更专注于业务逻辑,提升迭代的效率。

通过引入API网关,客户端只需要与API网关交互,而不用与各个业务方的接口分别通讯,但多引入一个组件就多引入了一个潜在的故障点,因此要实现一个高性能、稳定的网关,也会涉及到很多点。

API 注册

业务方如何接入网关?一般来说有几种方式。

协议转换

内部的API可能是由很多种不同的协议实现的,比如HTTP、Dubbo、GRPC等,但对于用户来说其中很多都不是很友好,或者根本没法对外暴露,比如Dubbo服务,因此需要在网关层做一次协议转换,将用户的HTTP协议请求,在网关层转换成底层对应的协议,比如HTTP - Dubbo, 但这里需要注意很多问题,比如参数类型,如果类型搞错了,导致转换出问题,而日志又不够详细的话,问题会很难定位。

服务发现

网关作为流量的入口,负责请求的转发,但首先需要知道转发给谁,如何寻址,这里有几种方式:

服务调用

网关由于对接很多种不同的协议,因此可能需要实现很多种调用方式,比如HTTP、Dubbo等,基于性能原因,最好都采用异步的方式,而Http、Dubbo都是支持异步的,比如apache就提供了基于NIO实现的异步HTTP客户端。

因为网关会涉及到很多异步调用,比如拦截器、HTTP客户端、dubbo、redis等,因此需要考虑下异步调用的方式,如果基于回调或者future的话,代码嵌套会很深,可读性很差,可以参考zuul和spring cloud gateway的方案,基于响应式进行改造。

优雅下线

性能

网关作为所有流量的入口,性能是重中之重,早期大部分网关都是基于同步阻塞模型构建的,比如Zuul 1.x。但这种同步的模型我们都知道,每个请求/连接都会占用一个线程,而线程在JVM中是一个很重的资源,比如Tomcat默认就是200个线程,如果网关隔离没有做好的话,当发生网络延迟、FullGC、第三方服务慢等情况造成上游服务延迟时,线程池很容易会被打满,造成新的请求被拒绝,但这个时候其实线程都阻塞在IO上,系统的资源被没有得到充分的利用。另外一点,容易受网络、磁盘IO等延迟影响。需要谨慎设置超时时间,如果设置不当,且服务隔离做的不是很完善的话,网关很容易被一个慢接口拖垮。

而异步化的方式则完全不同,通常情况下一个CPU核启动一个线程即可处理所有的请求、响应。一个请求的生命周期不再固定于一个线程,而是会分成不同的阶段交由不同的线程池处理,系统的资源能够得到更充分的利用。而且因为线程不再被某一个连接独占,一个连接所占用的系统资源也会低得多,只是一个文件描述符加上几个监听器等,而在阻塞模型中,每条连接都会独占一个线程,而线程是一个非常重的资源。对于上游服务的延迟情况,也能够得到很大的缓解,因为在阻塞模型中,慢请求会独占一个线程资源,而异步化之后,因为单条连接所占用的资源变的非常低,系统可以同时处理大量的请求。

如果是JVM平台,Zuul 2、Spring Cloud gateway等都是不错的异步网关选型,另外也可以基于Netty、Spring Boot2.x的webflux、vert.x或者servlet3.1的异步支持进行自研。

缓存

对于一些幂等的get请求,可以在网关层面根据业务方指定的缓存头做一层缓存,存储到Redis等二级缓存中,这样一些重复的请求,可以在网关层直接处理,而不用打到业务线,降低业务方的压力,另外如果业务方节点挂掉,网关也能够返回自身的缓存。

限流

限流对于每个业务组件来说,可以说都是一个必须的组件,如果限流做不好的话,当请求量突增时,很容易导致业务方的服务挂掉,比如双11、双12等大促时,接口的请求量是平时的数倍,如果没有评估好容量,又没有做限流的话,很容易服务整个不可用,因此需要根据业务方接口的处理能力,做好限流策略,相信大家都见过淘宝、百度抢红包时的降级页面。

因此一定要在接入层做好限流策略,对于非核心接口可以直接将降级掉,保障核心服务的可用性,对于核心接口,需要根据压测时得到的接口容量,制定对应的限流策略。限流又分为几种:

稳定性

稳定性是网关非常重要的一环,监控、告警需要做的很完善才可以,比如接口调用量、响应时间、异常、错误码、成功率等相关的监控告警,还有线程池相关的一些,比如活跃线程数、队列积压等,还有些系统层面的,比如CPU、内存、FullGC这些基本的。

网关是所有服务的入口,对于网关的稳定性的要求相对于其他服务会更高,最好能够一直稳定的运行,尽量少重启,但当新增功能、或者加日志排查问题时,不可避免的需要重新发布,因此可以参考zuul的方式,将所有的核心功能都基于不同的拦截器实现,拦截器的代码采用Groovy编写,存储到数据库中,支持动态加载、编译、运行,这样在出了问题的时候能够第一时间定位并解决,并且如果网关需要开发新功能,只需要增加新的拦截器,并动态添加到网关即可,不需要重新发布。

熔断降级

熔断机制也是非常重要的一项。若某一个服务挂掉、接口响应严重超时等发生,则可能整个网关都被一个接口拖垮,因此需要增加熔断降级,当发生特定异常的时候,对接口降级由网关直接返回,可以基于Hystrix或者Resilience4j实现。

日志

由于所有的请求都是由网关处理的,因此日志也需要相对比较完善,比如接口的耗时、请求方式、请求IP、请求参数、响应参数(注意脱敏)等,另外由于可能涉及到很多微服务,因此需要提供一个统一的traceId方便关联所有的日志,可以将这个traceId置于响应头中,方便排查问题。

隔离

比如线程池、http连接池、redis等应用层面的隔离,另外也可以根据业务场景,将核心业务部署带单独的网关集群,与其他非核心业务隔离开。

网关管控平台

这块也是非常重要的一环,需要考虑好整个流程的用户体验,比如接入到网关的这个流程,能不能尽量简化、智能,比如如果是dubbo接口,我们可以通过到git仓库中获取源码、解析对应的类、方法,从而实现自动填充,尽量帮用户减少操作;另外接口一般是从测试-预发-线上,如果每次都要填写一遍表单会非常麻烦,我们能不能自动把这个事情做掉,另外如果网关部署到了多个可用区、甚至不同的国家,那这个时候,我们还需要接口数据同步功能,不然用户需要到每个后台都操作一遍,非常麻烦。

这块个人的建议是直接参考阿里云、aws等提供的网关服务即可,功能非常全面。

其他

其他还有些需要考虑到的点,比如接口mock,文档生成、sdk代码生成、错误码统一、服务治理相关的等,这里就不累述了。

目前的网关还是中心化的架构,所有的请求都需要走一次网关,因此当大促或者流量突增时,网关可能会成为性能的瓶颈,而且当网关接入的大量接口的时候,做好流量评估也不是一项容易的工作,每次大促前都需要跟业务方一起针对接口做压测,评估出大致的容量,并对网关进行扩容,而且网关是所有流量的入口,所有的请求都是由网关处理,要想准确的评估出容量很复杂。可以参考目前比较流行的ServiceMesh,采用去中心化的方案,将网关的逻辑下沉到sidecar中,

sidecar和应用部署到同一个节点,并接管应用流入、流出的流量,这样大促时,只需要对相关的业务压测,并针对性扩容即可,另外升级也会更平滑,中心化的网关,即使灰度发布,但是理论上所有业务方的流量都会流入到新版本的网关,如果出了问题,会影响到所有的业务,但这种去中心化的方式,可以先针对非核心业务升级,观察一段时间没问题后,再全量推上线。另外ServiceMesh的方案,对于多语言支持也更友好。

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