Co to jest API gateway?

Rola i zadania API gateway

API gateway pełni rolę pośrednika i zarządcy ruchu API, realizując szereg ważnych zadań:

• Routing żądań: Kierowanie przychodzących żądań do odpowiednich mikroserwisów lub funkcji backendowych na podstawie ścieżki URL, nagłówków czy innych kryteriów.
• Agregacja odpowiedzi: Łączenie odpowiedzi z wielu różnych usług backendowych w jedną, spójną odpowiedź dla klienta, co zmniejsza liczbę żądań sieciowych po stronie klienta.
• Translacja protokołów: Umożliwienie komunikacji między klientami używającymi różnych protokołów a usługami backendowymi (np. klient używa REST, a usługa gRPC).
• Uwierzytelnianie i autoryzacja: Centralne zarządzanie procesem weryfikacji tożsamości klienta (uwierzytelnianie) i sprawdzania jego uprawnień do wywoływania poszczególnych usług (autoryzacja), odciążając tym samym usługi backendowe.
• Ograniczanie liczby zapytań (Rate Limiting) i ochrona przed nadużyciami (Throttling): Wprowadzanie limitów liczby żądań, jakie dany klient może wysłać w określonym czasie, w celu ochrony systemu przed przeciążeniem i atakami typu DoS (Denial of Service).
• Logowanie i monitorowanie: Centralne zbieranie logów i metryk dotyczących ruchu API, co ułatwia monitorowanie, analizę i debugowanie.
• Caching: Przechowywanie w pamięci podręcznej (cache) często powtarzających się odpowiedzi, aby zmniejszyć obciążenie usług backendowych i przyspieszyć odpowiedzi dla klienta.
• Transformacja żądań i odpowiedzi: Modyfikowanie żądań przychodzących lub odpowiedzi wychodzących w celu dostosowania ich formatu lub treści.

Korzyści ze stosowania API gateway

Wdrożenie API gateway w architekturze rozproszonej przynosi wiele korzyści:

• Uproszczenie komunikacji dla klientów: Klienci komunikują się tylko z jednym punktem wejścia, nie muszą znać adresów i specyfiki poszczególnych mikroserwisów.
• Hermetyzacja wewnętrznej struktury: Ukrycie złożoności architektury backendowej przed klientami.
• Centralizacja zadań przekrojowych: Skupienie w jednym miejscu zadań takich jak uwierzytelnianie, autoryzacja, rate limiting, logowanie, co upraszcza logikę poszczególnych mikroserwisów.
• Zwiększone bezpieczeństwo: Centralna kontrola dostępu i ochrona przed nadużyciami.
• Poprawa wydajności: Możliwość cachingu i agregacji odpowiedzi.
• Łatwiejsze zarządzanie i monitorowanie API.

Wyzwania i potencjalne wady

API gateway, będąc centralnym punktem wejścia, może stać się również pojedynczym punktem awarii (single point of failure), jeśli nie zostanie odpowiednio zaprojektowana pod kątem wysokiej dostępności i skalowalności. Może również wprowadzać dodatkowe opóźnienie (latency) w przetwarzaniu żądań. Istnieje też ryzyko, że stanie się zbyt złożonym komponentem (tzw. „God object”), jeśli przejmie na siebie zbyt wiele logiki.

Implementacje API gateway

Na rynku dostępnych jest wiele gotowych rozwiązań API gateway, zarówno komercyjnych, jak i open-source, a także usług oferowanych przez dostawców chmury:

• Chmurowe: AWS API Gateway, Azure API Management, Google Cloud API Gateway.
• Open-source: Kong, Tyk, Apache APISIX, Spring Cloud Gateway.
• Komercyjne: Apigee (Google), MuleSoft Anypoint Platform.

Podsumowanie

API gateway jest kluczowym wzorcem architektonicznym w nowoczesnych systemach rozproszonych, zwłaszcza opartych na mikroserwisach. Działa jako centralny punkt wejścia dla żądań klientów, upraszczając komunikację, centralizując zadania przekrojowe (jak bezpieczeństwo czy monitoring) i ukrywając złożoność architektury backendowej. Stosowanie API gateway znacząco ułatwia budowanie i zarządzanie skalowalnymi i bezpiecznymi interfejsami API.