如何保障api网关性能（如何保障api网关性能稳定）

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本文目录一览：

• 1、阿里云API网关
• 2、API网关从入门到放弃
• 3、高性能的企业级网关，统一管理API接口

阿里云API网关

API 网关（API Gateway）提供高性能、高可用如何保障api网关性能的 API 托管服务如何保障api网关性能，帮助用户对外开放其部署在 ECS、容器服务等阿里云产品上如何保障api网关性能的应用如何保障api网关性能，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，让您能够清楚的如何保障api网关性能了解 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。

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。

高性能的企业级网关，统一管理API接口

API网关是指在系统与系统之间或者客户端与服务端之间需要进行通信时需要去协调API的调用的一个中间介质。
API的作用
任何一个应用系统如果需要被其它系统调用，就会暴露API，而API代表的是一个一个的功能点。例如客户应用的接入、API权限的管理、调用次数的管理等，在这种情况下就必需要有一个统一的入口来进行管理，这就是API网关发挥作用的关键之处。
所以当企业需要将自身的数据和能力等作为一个开放平台向外去开放时，就需要用到一个能提供高性能及高可用并能安全进行API托管服务的网关来帮助企业管理对外开放的部分。
而API网关作为业务系统集成API的统一出入口，所有进入系统的请求都需要经过API网关。

目前来说，多数企业都会有很多遗留系统，如果要把这些全部抽取改动太大，对于企业而言成本过高。但是不同的系统之间又存在着大量的API服务需要互相调用，因此需要对两者之间的服务调用进行统一的管理，需要清晰地看到各个系统的调用关系，并对两者之间的调用进行监控等。那么使用API网关就可以解决这些问题。

 

企业为何要选择RestCloud API网关？
RestCloud API网关是专注系统集成的高稳定性的企业级API网关。
1、企业级API网关承担着所有业务系统集成API的统一出入口，其稳定性、可扩展性、各种协议的兼容性、日志可追朔性、数据传输的稳定性是其设计的重点。
2、RestCloud API网关可替换企业IT架构中原来较重的ESB企业服务总线，改由API网关完成各种协议的路由透传功能，再配合API服务编排平台和消息中间件模块完全替换原来笨重且为单体架构的ESB企业服务总线系统。
3、支持多租户能力可实现不同团队、不同开发商同时对API网关进行API注册、插件配置、API审计和监控。
4、RestCloud API网关可无缝与企业原有的微服务框架进行集成，兼容多种服务注册与发现中心。
5、RestCloud API网关具有极低的运维成本，API网关能保持长时间不间断服务，RestCloud API网关在大部分案例中均保持了长达一年的无重启记录，运维人员只需关注手机的预警信息即可洞查企业所有业务系统集成API的运行状态。

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