این پست وبلاگ به مفهوم API Gateway می پردازد که نقش مهمی در معماری میکروسرویس ها ایفا می کند. با شروع با اصول اولیه Microservices، توضیح می دهد که API Gateway چیست و چرا مهم است. سپس، بلوک های ساختمان معماری API Gateway، روش های ارتباطی بین میکروسرویس ها و مسائل امنیتی مورد بحث قرار می گیرند. مدیریت عملکرد، نحوه برقراری ارتباط بین API Gateway و میکروسرویس ها، نکات بهبود بهره وری و موارد استفاده موفق ارائه شده است. در پایان مقاله، اهمیت مدیریت میکروسرویس با API Gateway مورد تأکید قرار گرفته و مزایایی که در فرآیندهای توسعه نرم‌افزار مدرن ارائه می‌دهد، خلاصه می‌شود. این به خوانندگان درک جامعی از نقش دروازه API در معماری میکروسرویس ها می دهد.

API Gateway چیست و اهمیت آن

دروازه APIساختاری است که به عنوان یک واسطه بین مشتریان و خدمات بک‌اند در معماری میکروسرویس عمل می‌کند. هدف اصلی آن انتزاع ساختار پیچیده back-end از مشتریان و ارائه آنها با یک رابط ساده تر و سازگارتر است. به این ترتیب مشتریان می توانند به جای دسترسی مستقیم به چندین سرویس، تمام نیازهای خود را از یک نقطه برطرف کنند. API Gateway علاوه بر اینکه فقط یک روتر است، می‌تواند چندین کار اضافی مانند امنیت، مجوز، مدیریت ترافیک و تجزیه و تحلیل را نیز بر عهده بگیرد.

دروازه API یکی از مزایای کلیدی این است که میکروسرویس ها استقلال خود را حفظ می کنند. در حالی که هر میکروسرویس می تواند بر عملکرد خود تمرکز کند، دروازه API ارتباط با مشتریان را مدیریت می کند. این امر فرآیندهای توسعه را سرعت می بخشد و معماری انعطاف پذیرتری را ارائه می دهد. همچنین API های مختلفی را برای انواع مختلف مشتریان (مانند برنامه های تلفن همراه، مرورگرهای وب، دستگاه های IoT) ارائه می دهد، که اجازه می دهد راه حل ها متناسب با نیازهای هر یک از آنها طراحی شود.

در جدول زیر دروازه API ویژگی ها و عملکردهای اصلی آن به طور خلاصه عبارتند از:

ویژگی	توضیح	استفاده کنید
مسیریابی	درخواست های مشتری را به میکروسرویس مناسب هدایت می کند.	پیچیدگی مشتری را کاهش می دهد.
مجوز	هویت مشتری را تأیید می کند و عملیات مجوز را انجام می دهد.	امنیت را افزایش می دهد.
مدیریت ترافیک	نرخ درخواست را محدود می کند و تعادل بار را انجام می دهد.	عملکرد را بهینه می کند.
دگرگونی	فرمت های درخواست و پاسخ را تبدیل می کند.	با نیازهای مختلف مشتری سازگار است.

دروازه APIبخشی ضروری از معماری میکروسرویس است. هنگامی که به درستی پیکربندی شود، فرآیندهای توسعه را ساده می کند، عملکرد را بهبود می بخشد و امنیت را تقویت می کند. با این حال، دروازه API لازم به ذکر است که طراحی می تواند پیچیده باشد و نیاز به برنامه ریزی دقیق دارد.

مزایای کلیدی API Gateway

• پیچیدگی مشتری را کاهش می دهد.
• استقلال میکروسرویس ها را حفظ می کند.
• امنیت را افزایش می دهد.
• عملکرد را بهینه می کند.
• API های سفارشی شده را برای انواع مختلف مشتریان ارائه می دهد.
• فرآیندهای توسعه را تسریع می کند.

دروازه APIنقش اصلی را در معماری های کاربردی مدرن ایفا می کند و به کسب و کارها کمک می کند تا چابک تر و رقابتی تر شوند. برای اجرای موفق میکروسرویس، دروازه API بسیار مهم است که به درستی طراحی و پیکربندی شود.

اصول اولیه میکروسرویس ها

معماری میکروسرویس ها رویکردی برای ساختاردهی برنامه ها به سرویس های کوچک و مستقلی است که می توانند به طور مستقل مستقر و مقیاس شوند. این معماری به عنوان راه حلی برای چالش های پیچیدگی و مقیاس پذیری برنامه های یکپارچه پدیدار شد. دروازه APIبه عنوان یکی از اجزای اصلی معماری میکروسرویس ها، ارتباط این سرویس ها را با دنیای خارج مدیریت و ساده می کند.

یکی از اصول اولیه میکروسرویس ها این است که اصل مسئولیت واحداست. هر میکروسرویس باید به یک عملکرد یا فرآیند تجاری خاص اختصاص داده شود و فقط آن عملکرد را انجام دهد. به این ترتیب، درک، توسعه و آزمایش خدمات آسان تر می شود. علاوه بر این، تغییرات ایجاد شده در یک سرویس بر سایر سرویس ها تأثیر نمی گذارد و باعث افزایش پایداری کلی سیستم می شود.

در معماری میکروسرویس ها، ارتباط بین سرویس ها معمولاً از طریق API ها حاصل می شود. این API ها به سرویس ها امکان تبادل داده و همکاری با یکدیگر را می دهند. دروازه API، این ارتباط را در یک نقطه مرکزی مدیریت می کند و وظایفی مانند امنیت، مسیریابی و مدیریت ترافیک را انجام می دهد. جدول زیر اصول اولیه میکروسرویس ها و دروازه APIنشان می دهد که چگونه از این اصول پشتیبانی می کند.

اصل میکروسرویس	توضیح	نقش دروازه API
مسئولیت انحصاری	هر سرویس وظیفه خاصی را بر عهده دارد.	تضمین می کند که خدمات به سمت اهداف درست هدایت می شوند.
توزیع مستقل	خدمات را می توان به طور مستقل مستقر و به روز کرد.	نسخه های خدمات را مدیریت می کند و سازگاری را تضمین می کند.
مقیاس پذیری	خدمات می توانند به طور مستقل مقیاس شوند.	ترافیک را متعادل می کند و بار را توزیع می کند.
ایزوله سازی اشتباه	خرابی در یک سرویس بر سایر خدمات تأثیری ندارد.	خدمات معیوب را جدا می کند و از دیگران محافظت می کند.

علاوه بر این، انعطاف پذیری و چابکی میکروسرویس ها نیز مهم است. این معماری به تیم های توسعه اجازه می دهد تا سریع تر و مستقل تر کار کنند. دروازه API، از این انعطاف پذیری پشتیبانی می کند و به سرویس ها اجازه می دهد به راحتی اضافه، حذف و به روز شوند. مراحل زیر مراحل اساسی معماری میکروسرویس ها را خلاصه می کند:

1. تحلیل نیازها: تعیین کنید که برنامه به کدام بخش تقسیم می شود.
2. طراحی خدمات: برای هر سرویس یک API واضح و مختصر تعریف کنید.
3. توسعه مستقل: توسعه خدمات توسط تیم های مستقل.
4. تست خودکار: آزمایش جامع برای هر سرویس انجام دهید.
5. ادغام پیوسته: خدمات را به طور منظم یکپارچه کنید.
6. توزیع خودکار: استقرار خدمات به صورت خودکار
7. نظارت و ثبت گزارش: خدمات را به طور مستمر رصد کرده و لاگ ها را تجزیه و تحلیل کنید.

معماری میکروسرویس ها همچنین شامل اصول تحمل خطا و انعطاف پذیری است. در صورت خرابی سرویس، مهم است که سایر قسمت های سیستم به کار خود ادامه دهند. دروازه API، تردد سرویس های معیوب را قطع می کند و با استفاده از مکانیزم هایی مانند قطع کننده مدار از سلامت کلی سیستم محافظت می کند.

معماری میکروسرویس ها فرآیندهای توسعه و نگهداری را با تقسیم برنامه های بزرگ و پیچیده به قطعات کوچکتر و قابل مدیریت ساده می کند. - مارتین فاولر

اصول اصلی میکروسرویس ها، برنامه ها را قادر می سازد تا انعطاف پذیرتر، مقیاس پذیرتر و انعطاف پذیرتر باشند. دروازه API نقش مهمی در اجرای این اصول ایفا می کند و یک جزء ضروری برای موفقیت معماری میکروسرویس ها است.

API Gateway Architecture: Building Blocks

دروازه API معماری یک لایه حیاتی است که ارتباط برنامه های کاربردی مبتنی بر میکروسرویس ها را با دنیای خارج مدیریت می کند. این معماری از تعامل مستقیم مشتریان (برنامه های موبایل، مرورگرهای وب و غیره) با ساختار پیچیده میکروسرویس ها جلوگیری می کند. در عوض، تمام درخواست‌ها از طریق دروازه API هدایت می‌شوند، بنابراین عملیات‌هایی مانند امنیت، مسیریابی، احراز هویت و مجوز در یک نقطه مرکزی مدیریت می‌شوند. این رویکرد میکروسرویس ها را ساده تر و متمرکزتر نگه می دارد.

API Gateway می‌تواند داده‌های میکروسرویس‌های مختلف را برای ارائه یک پاسخ واحد به مشتریان ترکیب کند. این ویژگی به مشتریان این امکان را می دهد که به راحتی به اطلاعات مورد نیاز خود بدون نیاز به استخراج داده از چندین سرویس دسترسی داشته باشند. علاوه بر این، API Gateway وظایفی مانند تعادل بار و مسیریابی را با هدایت درخواست‌ها به میکروسرویس‌های مناسب انجام می‌دهد. به این ترتیب عملکرد کلی و قابلیت استفاده اپلیکیشن افزایش می یابد.

ویژگی	توضیح	مزایا
جهت گیری	درخواست ها را به میکروسرویس های صحیح هدایت می کند.	عملکرد را افزایش می دهد و تعادل بار را فراهم می کند.
تایید هویت	با تأیید درخواست ها امنیت را فراهم می کند.	از دسترسی های غیرمجاز جلوگیری می کند و امنیت داده ها را افزایش می دهد.
تبدیل	فرمت های مختلف داده را تبدیل می کند.	مشکلات سازگاری را حل می کند و ادغام را تسهیل می کند.
محدود کردن سرعت	با محدود کردن نرخ درخواست از اضافه بار جلوگیری می کند.	ثبات سیستم را حفظ می کند و از منابع به نحو احسن استفاده می کند.

هدف اصلی API Gateway ساده کردن فرآیند توسعه برنامه های کاربردی مشتری با انتزاع پیچیدگی معماری میکروسرویس ها است. به این ترتیب، توسعه دهندگان می توانند به جای پرداختن به ساختار داخلی میکروسرویس ها، بر رابط کاربری و عملکرد برنامه تمرکز کنند. در همان زمان، API Gateway، سیاست های امنیتی امنیت کلی برنامه را با اطمینان از اجرای متمرکز آن افزایش می دهد.

توابع دروازه API

توابع اصلی API Gateway شامل درخواست های مسیریابی، احراز هویت و مجوز، تبدیل درخواست و پاسخ، محدود کردن نرخ و حافظه پنهان است. این عملکردها میکروسرویس ها را قادر می سازند تا کارآمدتر و ایمن تر کار کنند. به عنوان مثال، زمانی که عملیات احراز هویت و مجوز در API Gateway انجام می شود، نیازی نیست که هر میکروسرویس به طور جداگانه این عملیات را انجام دهد.

اجزای دروازه API

• موتور مسیریابی
• ماژول احراز هویت
• ماژول مجوز
• مکانیسم محدود کننده سرعت
• مدیریت کش
• درخواست لایه تبدیل

علاوه بر این، API Gateway میکروسرویس ها را برای برقراری ارتباط با فناوری های مختلف با تبدیل بین پروتکل های مختلف تسهیل می کند. به عنوان مثال، یک میکروسرویس ممکن است از API های RESTful استفاده کند در حالی که دیگری ممکن است از gRPC استفاده کند. API Gateway این تفاوت‌ها را برطرف می‌کند و به مشتریان اجازه می‌دهد تا به هر دو سرویس یکپارچه دسترسی داشته باشند.

ارتباطات میکروسرویس

API Gateway ارتباط بین میکروسرویس ها را سازماندهی و تسهیل می کند. میکروسرویس ها معمولاً از طریق REST API، صف پیام یا فناوری هایی مانند gRPC با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. API Gateway این روش‌های ارتباطی را مدیریت می‌کند و میکروسرویس‌ها را انعطاف‌پذیرتر و مقیاس‌پذیرتر می‌کند. علاوه بر این، نظارت و مدیریت ارتباطات بین میکروسرویس ها نیز می تواند از طریق API Gateway انجام شود.

API Gateway نیز یک مدیریت خطا همچنین می تواند به عنوان یک مکانیسم عمل کند. هنگامی که یک خطا در یک میکروسرویس رخ می دهد، API Gateway می تواند خطا را دریافت کند و یا یک پیام خطای معنی دار برای مشتری ارسال کند یا یک پاسخ جایگزین ارائه دهد. این باعث بهبود کلی تجربه کاربر از برنامه می شود.

میکروسرویس ها سرویس های کوچک و مستقلی هستند که به عنوان یک برنامه واحد با هم کار می کنند. - مارتین فاولر

روش های ارتباط بین میکروسرویس

در معماری میکروسرویس ها، ارتباط موثر و کارآمد بین سرویس ها برای عملکرد کلی و پایداری سیستم بسیار مهم است. این ارتباط را می توان با استفاده از فناوری ها و پروتکل های مختلف انجام داد. انتخاب روش ارتباطی مناسب به نیازهای برنامه، نیازهای مقیاس پذیری و انتظارات امنیتی بستگی دارد. اساساً، دو رویکرد اصلی برای ارتباطات بین ریز سرویس وجود دارد: ارتباط همزمان و ارتباط ناهمزمان.

روش تماس	پروتکل	مزایا	معایب
REST API	HTTP/HTTPS	ساده، رایج، آسان برای اعمال	سنکرون، حساس به تاخیر
gRPC	HTTP/2	کارایی بالا، ارتباط دو طرفه	منحنی پیچیده و یادگیری بالا
صف های پیام	AMQP، MQTT	ناهمزمان، قابل اعتماد، مقیاس پذیر	پیکربندی پیچیده، ناسازگاری های احتمالی
معماری رویداد محور	کافکا، RabbitMQ	اتصال شل، جریان داده در زمان واقعی	مدیریت رویدادها مشکل است، مسائل مربوط به ثبات

ارتباط همزمانشامل سرویسی است که منتظر پاسخ مستقیم سرویس دیگری است. REST API و gRPC در این دسته قرار می گیرند. API های REST داده ها را با فرمت JSON یا XML از طریق پروتکل HTTP مبادله می کنند و به دلیل سادگی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. از طرف دیگر، gRPC با استفاده از پروتکل HTTP/2 کارایی بالاتر و ارتباط دو طرفه را ارائه می دهد. با این حال، در ارتباطات همزمان، زمانی که یک سرویس پاسخ نمی‌دهد، سرویس‌های دیگر ممکن است منتظر بمانند، که می‌تواند بر عملکرد تأثیر منفی بگذارد.

ارتباط ناهمزمان این اجازه می دهد تا سرویس ها بدون اتصال مستقیم، از طریق صف های پیام یا معماری های رویداد محور با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این رویکرد وابستگی بین سرویس ها را کاهش می دهد و سیستم را مقیاس پذیرتر می کند. صف های پیام و معماری های رویداد محور اساس ارتباطات ناهمزمان را تشکیل می دهند. به خصوص کافکا و RabbitMQ فن آوری هایی مانند این که اغلب در چنین معماری هایی استفاده می شود.

در اینجا چند فاکتور وجود دارد که باید هنگام انتخاب روش ارتباط بین میکروسرویس در نظر گرفته شود:

• الزامات: نیازهای بیدرنگ داده، توان عملیاتی و زمان پاسخگویی برنامه.
• مقیاس پذیری: میزان مقیاس پذیری سیستم در برابر افزایش بار احتمالی افزایش می یابد.
• قابلیت اطمینان: ارتباط چقدر باید بدون از دست دادن داده قابل اعتماد باشد.
• امنیت: چگونه از امنیت داده ها در حین ارتباط اطمینان حاصل کنیم.
• پیچیدگی: روش ارتباطی چقدر پیچیده است و تیم توسعه چقدر با آن آشنا است.

در ارتباط بین میکروسرویس ها دروازه API، پیچیدگی بین سرویس ها را کاهش می دهد و با مدیریت تمام درخواست ها از یک نقطه، امنیت را افزایش می دهد. دروازه API، درخواست های دریافتی را به سرویس مناسب هدایت می کند و عملیاتی مانند احراز هویت، مجوز و محدودیت نرخ را انجام می دهد. به این ترتیب، به میکروسرویس ها اجازه می دهد تا روی عملکردهای داخلی خود تمرکز کنند و فرآیند توسعه را ساده می کند.

امنیت دروازه API: بهترین روش ها

دروازه APIبه عنوان یک جزء حیاتی در معماری میکروسرویس ها، ارتباط بین میکروسرویس ها و دنیای خارج را مدیریت می کند. این نقش مرکزی آن را به یک هدف جذاب برای حملات احتمالی تبدیل می کند. چون، دروازه APIتضمین امنیت برای امنیت کل سیستم حیاتی است. هنگام انجام اقدامات امنیتی، جلوگیری از دسترسی غیرمجاز، حفاظت از محرمانه بودن داده ها و اطمینان از تداوم خدمات باید از اهداف اولیه باشد.

هنگام توسعه استراتژی های امنیتی، توجه ویژه باید به مکانیسم های احراز هویت و مجوز شود. در حالی که احراز هویت به کاربران یا برنامه‌ها اجازه می‌دهد هویت خود را ثابت کنند، مجوز تعیین می‌کند که کاربران احراز هویت شده به چه منابعی می‌توانند دسترسی داشته باشند. وجود این فرآیندها نفوذ به سیستم شما را برای عوامل مخرب دشوارتر می کند. علاوه بر این، دروازه APIهمچنین مهم است که ترافیک 's رمزگذاری شده باشد و داده های حساس محافظت شوند.

اقدامات احتیاطی ایمنی

• احراز هویت و مجوز: با استفاده از پروتکل های استاندارد مانند OAuth 2.0، JWT امنیت را افزایش دهید.
• تایید ورود: با اعتبارسنجی تمام داده‌های وارد شده به API از تزریق کد مخرب جلوگیری کنید.
• محدودیت نرخ: از API های خود در برابر استفاده بیش از حد محافظت کنید و از حملات انکار سرویس (DoS) جلوگیری کنید.
• رمزگذاری SSL/TLS: با رمزگذاری تمام ارتباطات از محرمانه بودن داده ها اطمینان حاصل کنید.
• کلیدهای API: از کلیدهای API برای کنترل دسترسی به API های خود استفاده کنید.
• فایروال برنامه های وب (WAF): محافظت در برابر حملات رایج وب

جدول زیر نشان می دهد، دروازه API برخی از تهدیدات اساسی برای امنیت را که باید در نظر گرفته شوند و اقدامات احتیاطی که می توان در برابر آنها انجام داد را تشریح می کند.

تهدید کننده	توضیح	اقدامات
دسترسی غیرمجاز	دسترسی به API توسط کاربران احراز هویت نشده یا غیرمجاز.	مکانیزم های احراز هویت قوی (OAuth 2.0، JWT)، کنترل دسترسی مبتنی بر نقش (RBAC).
SQL Injection	تزریق کد SQL مخرب به درخواست های API.	اعتبارسنجی ورودی، پرس و جوهای پارامتر، استفاده از ORM.
اسکریپت متقابل سایت (XSS)	اجرای اسکریپت های مخرب در مرورگرهای کاربران.	پاکسازی داده های ورودی و خروجی، خط مشی امنیت محتوا (CSP).
انکار سرویس (DoS)	بارگذاری بیش از حد APIها و غیرقابل استفاده کردن آنها.	محدود کردن نرخ، فیلتر درخواست، تخصیص منابع.

به روز رسانی و آزمایش مداوم اقدامات امنیتی، دروازه APIنقش مهمی در تضمین امنیت دارد. آسیب پذیری ها می توانند در طول زمان تغییر کنند و تهدیدات جدیدی ظاهر شوند. بنابراین، انجام منظم اسکن های امنیتی، شناسایی و رفع آسیب پذیری ها و همیشه به روز نگه داشتن سیستم خود بسیار مهم است. همچنین آمادگی برای حوادث امنیتی و ایجاد یک طرح واکنش به حادثه بسیار مهم است.

برای مدیریت عملکرد دروازه API استفاده

دروازه APIنقش مهمی در مدیریت عملکرد در معماری های میکروسرویس ایفا می کند. یک دروازه API با پیکربندی مناسب می تواند عملکرد کلی برنامه شما را افزایش دهد، تأخیر را کاهش دهد و تجربه کاربر را بهبود بخشد. در این بخش، نگاهی دقیق به نحوه استفاده از API Gateway برای مدیریت عملکرد و استراتژی‌هایی خواهیم داشت.

از آنجایی که تمام درخواست‌ها و پاسخ‌هایی که از API Gateway عبور می‌کنند در یک نقطه مرکزی جمع‌آوری می‌شوند، نظارت و تجزیه و تحلیل معیارهای عملکرد آسان می‌شود. با این داده ها می توان گلوگاه ها را شناسایی کرد، فرصت های بهینه سازی را شناسایی کرد و از مشکلات عملکرد آینده جلوگیری کرد. علاوه بر این، به لطف مکانیزم‌های کش در API Gateway، می‌توان به داده‌های با دسترسی مکرر سریع‌تر دسترسی پیدا کرد و بار سرویس‌های بک‌اند را کاهش داد.

متریک	توضیح	اهمیت
زمان پاسخگویی	مدت زمانی که طول می کشد تا API Gateway به یک درخواست پاسخ دهد	برای تجربه کاربر و عملکرد کلی بسیار مهم است
تعداد درخواست ها	تعداد درخواست های دریافت شده در یک دوره زمانی معین	بار و ظرفیت سیستم را نشان می دهد
میزان خطا	میزان درخواست های ناموفق	قابلیت اطمینان و پایداری سیستم را نشان می دهد
استفاده از منابع	استفاده از پردازنده، حافظه و شبکه	بر کارایی و مقیاس پذیری سیستم تأثیر می گذارد

در اینجا چند نکته مهم وجود دارد که هنگام استفاده از API Gateway برای مدیریت عملکرد باید در نظر بگیرید:

• ذخیره سازی: با ذخیره کردن داده‌هایی که اغلب به آنها دسترسی دارید، بار روی سرویس‌های پشتیبان را کاهش دهید.
• گاز دادن: برای جلوگیری از اضافه بار، درخواست ها را محدود کنید.
• فشرده سازی: با کاهش حجم داده، ترافیک شبکه را کاهش دهید.
• پایش و تحلیل: معیارهای عملکرد را به طور منظم نظارت و تجزیه و تحلیل کنید.

استراتژی های بهبود عملکرد API

هنگام بهینه سازی عملکرد در API Gateway می توان استراتژی های مختلفی را اعمال کرد. اینها شامل تعادل بار، الگوی قطع کننده مدار، مقیاس خودکار و ارتباطات ناهمزمان است. تعادل بار از بارگذاری بیش از حد یک سرویس با توزیع درخواست ها در چندین سرویس پشتیبان جلوگیری می کند. الگوی قطع کننده مدار از دریافت درخواست خدمات معیوب جلوگیری می کند و باعث افزایش پایداری کلی سیستم می شود. مقیاس خودکار عملکرد را با تنظیم پویا منابع بر اساس تقاضا بهینه می کند. از سوی دیگر، ارتباط ناهمزمان با قرار دادن فرآیندهای طولانی مدت در پس زمینه، پاسخ سریع تری به کاربر ارائه می دهد.

بهینه سازی عملکرد API Gateway یک عامل موفقیت حیاتی در معماری میکروسرویس ها است. با پیکربندی و استراتژی های مناسب، عملکرد کلی برنامه شما به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

دروازه APIبه روز رسانی منظم و رفع آسیب پذیری های امنیتی نیز برای مدیریت عملکرد مهم است. یک API Gateway به روز شده ممکن است عملکرد و ویژگی های امنیتی بهتری داشته باشد.

API Gateway و Microservices: چگونه رابطه ایجاد کنیم؟

معماری میکروسرویس ها فرآیندهای توسعه را سرعت می بخشد و مقیاس پذیری را با تقسیم برنامه ها به سرویس های کوچک، مستقل و توزیع شده افزایش می دهد. با این حال، این معماری همچنین پیچیدگی را معرفی می کند زیرا مشتریان را ملزم به برقراری ارتباط با چندین سرویس می کند. در این مرحله دروازه API وارد بازی می شود. دروازه API، به عنوان یک واسطه در مقابل میکروسرویس ها عمل می کند و به مشتریان اجازه می دهد تنها از یک نقطه به خدمات دسترسی داشته باشند. این امر هم پیچیدگی را در سمت مشتری کاهش می دهد و هم امکان مدیریت بهتر میکروسرویس ها را فراهم می کند.

دروازه API رابطه بین سرورها و میکروسرویس ها را می توان به رابطه بین رهبر ارکستر و ارکستر تشبیه کرد. دروازه APIمانند یک هادی، درخواست‌های دریافتی را به میکروسرویس‌های مناسب هدایت می‌کند، درخواست‌ها را تبدیل می‌کند و در صورت لزوم آنها را ترکیب می‌کند. به این ترتیب، هر میکروسرویس بر عملکرد خود تمرکز می کند، دروازه API تمام ترافیک را مدیریت می کند و امنیت را تضمین می کند. دروازه API همچنین با انجام عملکردهای حیاتی مانند احراز هویت، مجوز، محدود کردن نرخ و تجزیه و تحلیل، به عملکرد ایمن‌تر و کارآمدتر میکروسرویس‌ها کمک می‌کند.

مراحل برقراری ارتباط

1. پذیرش درخواست های مشتری.
2. درخواست را تجزیه و تحلیل کنید و میکروسرویس(های) مربوطه را شناسایی کنید.
3. در صورت لزوم درخواست را تغییر دهید یا غنی کنید.
4. مسیریابی درخواست به میکروسرویس های مربوطه.
5. جمع آوری پاسخ ها از میکروسرویس ها
6. ترکیب یا تبدیل پاسخ ها.
7. ارسال پاسخ نهایی به مشتری.

دروازه APIمزایای استفاده فقط به کاهش پیچیدگی محدود نمی شود. همچنین نقش مهمی در بهینه سازی عملکرد دارد. به عنوان مثال، دروازه API این می تواند دسترسی سریع تری به داده هایی که به طور مکرر در دسترس هستند را با ذخیره سازی در حافظه پنهان یا توزیع درخواست ها در بین ریزسرویس های مختلف با تعادل بار فراهم کند. علاوه بر این، دروازه API داده های جمع آوری شده از طریق می تواند برای نظارت و بهبود عملکرد میکروسرویس ها استفاده شود. این از چرخه بهبود مستمر و بهینه سازی پشتیبانی می کند.

ویژگی	دروازه API	میکروسرویس
نقش	واسطه بین مشتری و خدمات	سرویس مستقلی که عملکرد خاصی را انجام می دهد
مسئولیت ها	مسیریابی، احراز هویت، محدود کردن نرخ، ذخیره سازی	منطق کسب و کار، پردازش داده ها
استقلال	مستقل از میکروسرویس ها	مستقل از سایر میکروسرویس ها
مقیاس پذیری	مقیاس پذیر تا حجم ترافیک بالا	در صورت نیاز می توان به طور مستقل مقیاس بندی کرد

دروازه APIبخشی جدایی ناپذیر از معماری میکروسرویس است. درسته دروازه API راه حل می تواند به طور کامل پتانسیل میکروسرویس ها را باز کند، فرآیندهای توسعه را تسریع کند و عملکرد کلی برنامه را افزایش دهد. بنابراین، هنگام حرکت به معماری میکروسرویس ها دروازه APIبرنامه ریزی و اجرای صحیح آن از اهمیت بالایی برخوردار است.

نکاتی برای افزایش بهره وری با API Gateway

دروازه APIیک جزء حیاتی برای بهبود کارایی در معماری میکروسرویس ها است. یک API Gateway با پیکربندی مناسب می تواند فرآیندهای توسعه را سرعت بخشد، هزینه های عملیاتی را کاهش دهد و عملکرد کلی سیستم را بهبود بخشد. در این بخش، نکات مهمی را در مورد چگونگی به حداکثر رساندن کارایی با استفاده از API Gateway بررسی خواهیم کرد.

معیارهای کارایی دروازه API

متریک	توضیح	روش های بهبود
زمان پاسخگویی	زمان پاسخ به درخواست هایی که از دروازه API عبور می کنند.	ذخیره سازی، تعادل بار، مسیریابی بهینه.
هزینه به ازای هر درخواست	هزینه منابع صرف شده برای هر درخواست API.	کاهش انتقال داده های غیر ضروری، بهینه سازی استفاده از منابع.
فرکانس توزیع	هر چند وقت یکبار ویژگی‌ها و به‌روزرسانی‌های جدید ارائه می‌شوند.	فرآیندهای استقرار خودکار، خطوط لوله CI/CD.
میزان خطا	نرخ خطا برای درخواست‌هایی که از دروازه API عبور می‌کنند.	سیستم های مدیریت خطا، نظارت و هشدار به خوبی تثبیت شده است.

یکی از بزرگترین مزیت های API Gateway این است که نقطه ورودی واحد کاهش پیچیدگی است. این به مشتریان اجازه می دهد به جای ارتباط مستقیم با چندین میکروسرویس، فقط با دروازه API تعامل داشته باشند. این فرآیندهای توسعه سمت مشتری را ساده می کند و نگهداری برنامه را تسهیل می کند.

نکات بهره وری

• استفاده از حافظه پنهان: کاهش زمان پاسخ و بارگذاری روی میکروسرویس‌ها با ذخیره‌سازی داده‌های متداول در حافظه پنهان.
• تعادل بار: با توزیع درخواست ها در چندین نمونه میکروسرویس، عملکرد را افزایش دهید و از خرابی های یک نقطه ای جلوگیری کنید.
• مقیاس بندی خودکار: با افزایش یا کاهش خودکار منابع بر اساس تقاضا، هزینه ها را بهینه کنید.
• نظارت و تجزیه و تحلیل API: با نظارت مداوم بر تماس‌های API، مشکلات عملکرد را شناسایی کنید و فرصت‌های بهبود را شناسایی کنید.
• مدیریت خطا: بهبود تجربه کاربر و سرعت بخشیدن به فرآیندهای اشکال زدایی با اجرای استراتژی های مدیریت خطا موثر.
• مدیریت انتشار: با مدیریت فعال نسخه‌های API، از سازگاری و به‌روزرسانی‌های یکپارچه اطمینان حاصل کنید.

نکته مهم دیگری که برای افزایش کارایی API Gateway باید در نظر گرفت این است: امنیت است. اقدامات امنیتی نه تنها از داده ها محافظت می کند، بلکه با افزایش قابلیت اطمینان سیستم ها، از کارایی عملیاتی نیز پشتیبانی می کند. به عنوان مثال، با مسدود کردن دسترسی های غیرمجاز، از مصرف غیر ضروری منابع سیستم جلوگیری می کند.

دروازه API به طور مداوم است نظارت و بهینه سازی ضروری است. با تجزیه و تحلیل منظم معیارهای عملکرد، می‌توانید گلوگاه‌ها را شناسایی کرده و بهبودهایی ایجاد کنید. این تضمین می کند که دروازه API به طور مداوم عملکرد بهینه را ارائه می دهد و به کارایی کلی معماری میکروسرویس ها کمک می کند.

موفق دروازه API مثال های استفاده

دروازه API امروزه راه حل های آن توسط شرکت ها در بخش ها و اندازه های مختلف با موفقیت اجرا می شود. این نمونه‌های موفق شواهد ملموسی از مزایای ارائه شده توسط API Gateway و نقش آن در مدیریت مؤثر معماری‌های میکروسرویس ارائه می‌دهند. به خصوص سازمان هایی با برنامه های کاربردی پر ترافیک، خدمات تلفن همراه و فرآیندهای تجاری پیچیده به طور قابل توجهی از ویژگی های امنیتی، عملکرد و مدیریت ارائه شده توسط API Gateway بهره مند می شوند.

حوزه استفاده	مزایای ارائه شده	نمونه برنامه
پلتفرم های تجارت الکترونیک	مدیریت ترافیک بالا، تجربیات شخصی، تراکنش های پرداخت امن	توصیه های محصول، انجام سریع سفارش
موسسات مالی	دسترسی ایمن API، انطباق با مقررات، قابلیت تراکنش سریع	برنامه های بانکداری تلفن همراه، ارزیابی خودکار اعتبار
بخش بهداشت	به اشتراک گذاری امن داده های بیمار، خدمات یکپارچه مراقبت های بهداشتی، برنامه های کاربردی مراقبت های بهداشتی تلفن همراه	خدمات پزشکی از راه دور، نظارت بر بیمار از راه دور
رسانه و سرگرمی	بهینه سازی توزیع محتوا، توصیه های محتوای شخصی، پشتیبانی از چند پلتفرم	پلتفرم های پخش ویدئو، بازی های آنلاین

بسیاری از شرکت های بزرگ تجارت الکترونیک، دروازه API این ارتباط بین برنامه های تلفن همراه و وب سایت ها را با استفاده از آن بهینه می کند. به عنوان مثال، عملکردهای اساسی مانند مرور محصولات توسط کاربران، افزودن آنها به سبد خرید و خرید به صورت ایمن و سریع از طریق دروازه API انجام می شود. به این ترتیب تجربه کاربری بهبود می یابد و بار سیستم های بک اند متعادل می شود.

در بخش مالی، بانک ها و سایر موسسات مالی دروازه API خدمات مختلفی را که با استفاده از آن به مشتریان خود ارائه می دهد، به طور ایمن مدیریت می کند. تراکنش‌های حیاتی مانند برنامه‌های بانکداری تلفن همراه، سیستم‌های پرداخت آنلاین و ارزیابی خودکار اعتبار به لطف لایه‌های امنیتی API Gateway محافظت می‌شوند. علاوه بر این، مطابقت با مقررات به لطف کنترل مرکزی ارائه شده توسط API Gateway آسان تر است.

در بخش مراقبت های بهداشتی، زنجیره های بیمارستانی و شرکت های فناوری سلامت دروازه APIاز آن برای به اشتراک گذاری ایمن داده های بیمار و ارائه خدمات یکپارچه مراقبت های بهداشتی استفاده می کند. به عنوان مثال، برنامه های پزشکی از راه دور و سیستم های نظارت از راه دور بیمار به پزشکان و سایر متخصصان مراقبت های بهداشتی اجازه می دهند تا با ارائه دسترسی ایمن به داده های بیمار از طریق دروازه های API به بیماران خود خدمات بهتری ارائه دهند. این امر کیفیت خدمات مراقبت های بهداشتی را افزایش می دهد و در عین حال هزینه ها را کاهش می دهد.

در بخش رسانه و سرگرمی، پلتفرم های پخش ویدئو و شرکت های بازی آنلاین دروازه API این توزیع محتوا را بهینه می کند و توصیه های محتوای شخصی را ارائه می دهد. به این ترتیب، کاربران می‌توانند راحت‌تر به محتوای متناسب با علایق خود دسترسی داشته باشند، در حالی که شرکت‌ها وفاداری کاربران را افزایش داده و درآمد خود را افزایش می‌دهند.

نتیجه گیری: دروازه API مدیریت میکروسرویس با

دروازه APIنقش مهمی در معماری میکروسرویس ها ایفا می کند و فرآیندهای توسعه را با ساده کردن ارتباط برنامه ها با دنیای خارج ساده می کند. این معماری مزایای قابل توجهی از نظر امنیت، عملکرد و مقیاس پذیری ارائه می دهد. دروازه API به جای باز کردن هر میکروسرویس مستقیماً به دنیای خارج، دسترسی به همه خدمات از طریق یک نقطه ورودی واحد ارائه می شود که پیچیدگی را کاهش می دهد و مدیریت را ساده می کند.

ویژگی	دروازه API با	دروازه API بدون
امنیت	سیاست های امنیتی متمرکز	تنظیمات امنیتی پراکنده
عملکرد	مسیریابی و کش بهینه شده	نیاز به بهینه سازی جداگانه برای هر سرویس
مدیریت پذیری	مدیریت و نظارت از یک نقطه واحد	مدیریت پیچیده و پراکنده
مقیاس پذیری	مقیاس پذیری مستقل از خدمات	چالش های مقیاس بندی وابسته به خدمات

دروازه APIمزایای ارائه شده توسط پشتیبانی از پذیرش و اجرای موفقیت آمیز معماری میکروسرویس ها. این فناوری به غلبه بر پیچیدگی‌های زیرساختی کمک می‌کند و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا روی فرآیندهای تجاری تمرکز کنند. همچنین فرآیندهای یکپارچه سازی را با استانداردسازی ارتباطات بین میکروسرویس های مختلف تسهیل می کند.

نقل قول های عملی

• دروازه API اولویت های امنیتی خود را هنگام پیاده سازی معماری خود تعیین کنید.
• با نظارت منظم بر معیارهای عملکرد خود، تنگناها را شناسایی کنید.
• الزامات مقیاس پذیری خود را تجزیه و تحلیل کنید و استراتژی های مناسب را توسعه دهید.
• ادغام را با استانداردسازی ارتباطات بین میکروسرویس ها ساده کنید.
• دروازه APIبا استفاده از یک نقطه مدیریت مرکزی، کارایی عملیاتی را افزایش دهید.
• فرآیندهای توسعه شما دروازه APIبا ابزارهای ارائه شده توسط .

دروازه APIیک جزء ضروری در معماری میکروسرویس است. هنگامی که به درستی پیکربندی شود و به طور موثر مورد استفاده قرار گیرد، می تواند عملکرد، امنیت و مقیاس پذیری برنامه ها را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. این به کسب و کارها اجازه می دهد تا با سرعت و انعطاف بیشتری با شرایط متغیر بازار سازگار شوند. دروازه APIیک سرمایه گذاری استراتژیک در فرآیندهای توسعه برنامه های کاربردی مدرن و راه حلی است که باید برای هر کسب و کاری که به دنبال کسب مزیت رقابتی است در نظر گرفته شود.

سوالات متداول

هدف اصلی API Gateway چیست و چه مشکلاتی را حل می کند؟

API Gateway یک نقطه تماس واحد با دنیای خارج در معماری میکروسرویس است. هدف اصلی آن کاهش پیچیدگی با جلوگیری از دسترسی مستقیم مشتریان به میکروسرویس ها، تامین امنیت، مسیریابی درخواست ها، مدیریت مرکزی فرآیندهای احراز هویت/مجوز و انجام وظایفی مانند کنترل ترافیک است. به این ترتیب، برنامه های کاربردی مشتری نیازی به دانستن اینکه خدمات کجا هستند و چگونه کار می کنند، ندارند و تیم های توسعه می توانند متمرکزتر کار کنند.

چرا استفاده از چندین سرویس به یک برنامه بزرگ (مونولیت) در معماری میکروسرویس ارجحیت دارد؟

میکروسرویس ها خدمات کوچکتری هستند که می توانند به طور مستقل توسعه داده شوند، آزمایش شوند و در مقایسه با مونولیت ها به کار گرفته شوند. به این ترتیب فرآیندهای توسعه تسریع می‌شوند، تشخیص و تصحیح خطاها آسان‌تر می‌شود، نیازهای مختلف را می‌توان با استفاده از فناوری‌های مختلف برآورده کرد و خرابی در یک قسمت از برنامه تأثیری بر کل سیستم ندارد. مقیاس پذیری نیز یکی از مزیت های کلیدی میکروسرویس ها است.

اجزای کلیدی در معماری API Gateway چیست و نقش هر کدام چیست؟

معماری دروازه API معمولا شامل اجزایی مانند مسیریابی درخواست، احراز هویت/مجوز، محدودیت نرخ، تبدیل درخواست و ترکیب API است. مسیریابی درخواست، درخواست های دریافتی را به میکروسرویس مربوطه هدایت می کند. احراز هویت و مجوز تضمین می کند که درخواست ها به طور ایمن پردازش می شوند. محدود کردن نرخ از بارگذاری بیش از حد خدمات جلوگیری می کند. تبدیل درخواست تضمین می‌کند که درخواست‌ها با فرمت مورد انتظار میکروسرویس‌ها تنظیم می‌شوند و ترکیب API داده‌ها را از چندین میکروسرویس جمع‌آوری می‌کند تا یک پاسخ واحد ایجاد کند.

برای ارتباط بین میکروسرویس ها از چه روش هایی استفاده می شود و مزایا و معایب هر کدام چیست؟

روش هایی مانند RESTful API (ارتباط همزمان) و صف پیام (ارتباط ناهمزمان) در ارتباط بین میکروسرویس ها استفاده می شود. API های RESTful ساده و پرکاربرد هستند، اما می توانند وابستگی بین سرویس ها را افزایش دهند. صف های پیام وابستگی بین سرویس ها را کاهش می دهد و ساختار انعطاف پذیرتری را ارائه می دهد، اما مدیریت زیرساخت پیام می تواند پیچیدگی بیشتری ایجاد کند.

برای ایمن سازی API Gateway چه اقدامات امنیتی باید انجام شود؟

برای ایمن سازی دروازه API، اقداماتی مانند احراز هویت (OAuth 2.0، JWT)، مجوز، اعتبارسنجی ورودی، استفاده از HTTPS، مدیریت کلید API، محافظت در برابر حملات DDoS و فایروال باید انجام شود. علاوه بر این، آسیب پذیری ها باید اسکن شوند و وصله ها باید به طور منظم اعمال شوند.

چگونه می توان عملکرد API Gateway را بهینه کرد و چه معیارهایی را باید بررسی کرد؟

عملکرد API Gateway را می توان با تکنیک هایی مانند کش کردن، تعادل بار، ادغام اتصال، فشرده سازی و پردازش موازی درخواست ها بهینه کرد. معیارهایی که باید نظارت شود شامل تأخیر، تعداد درخواست، نرخ خطا و استفاده از منابع (CPU، حافظه) است.

چگونه API Gateway معماری میکروسرویس ها را ساده کرده و فرآیندهای توسعه را تسریع می کند؟

API Gateway با حذف پیچیدگی ریزسرویس ها از مشتریان و مدیریت درخواست ها از یک نقطه مرکزی، فرآیندهای توسعه را ساده می کند. توسعه دهندگان می توانند بدون توجه به جزئیات پیاده سازی سرویس ها از API استفاده کنند و کمتر تحت تأثیر تغییرات بین سرویس ها قرار می گیرند. علاوه بر این، مسائلی مانند مدیریت API و امنیت را می توان به لطف API Gateway به صورت متمرکز حل کرد.

معایب احتمالی استفاده از API Gateway چیست و چگونه می توان بر این معایب غلبه کرد؟

استفاده از API Gateway دارای معایب بالقوه ایجاد یک نقطه شکست، افزایش پیچیدگی و ایجاد مشکلات عملکرد است. برای غلبه بر این معایب، در دسترس بودن بالا باید اطمینان حاصل شود، استراتژی های متعادل کننده بار صحیح باید اجرا شود، یک سیستم نظارت و هشدار خوب باید ایجاد شود، و عملکرد دروازه API باید به طور منظم بهینه شود.