وقتی تعداد سرویس ها زیاد می شود و کلاینت ها مختلف می شوند، مدیریت ارتباط بین آنها به سرعت پیچیده می شود. اینجاست که سوال API Gateway مطرح می شود. API Gateway فقط یک مسیر عبور ساده نیست، بلکه نقطه کنترل مرکزی برای درخواست هاست. اگر معماری میکروسرویس داری یا قرار است سیستم رشد کند، شناخت API Gateway عملا اجتناب ناپذیر است.

API Gateway چیست

API Gateway یک لایه میانی است که بین کلاینت ها و سرویس های بک اند قرار می گیرد. تمام درخواست ها ابتدا وارد API Gateway می شوند و بعد به سرویس مناسب هدایت می شوند. این لایه می تواند احراز هویت انجام دهد، درخواست ها را محدود کند، پاسخ ها را تغییر دهد یا حتی چند سرویس را پشت یک API واحد پنهان کند. API Gateway یعنی یک در ورودی واحد برای کل سیستم.

چرا به API Gateway نیاز داریم

در معماری ساده، کلاینت مستقیم با سرویس صحبت می کند. اما وقتی سرویس ها زیاد می شوند، کلاینت باید آدرس، قرارداد و جزئیات هر سرویس را بداند. این وابستگی خطرناک است. API Gateway این مشکل را حل می کند. کلاینت فقط با Gateway حرف می زند و از پیچیدگی داخلی سیستم بی خبر می ماند. نتیجه، انعطاف بیشتر و تغییر آسان تر است.

API Gateway چه مشکلاتی را حل می کند

اولین مشکل، پراکندگی دسترسی است. بدون Gateway، هر سرویس باید احراز هویت و کنترل دسترسی خودش را داشته باشد. مشکل دوم، مدیریت ترافیک است. Rate Limiting و Throttling بدون Gateway سخت می شود. مشکل سوم، نسخه بندی API هاست. API Gateway این موارد را در یک نقطه متمرکز می کند.

نقش API Gateway در معماری میکروسرویس

در معماری میکروسرویس، هر سرویس مستقل است و ممکن است با تکنولوژی متفاوتی نوشته شود. API Gateway مثل یک مترجم و هماهنگ کننده عمل می کند. درخواست را می گیرد، به سرویس درست می رساند و پاسخ را برمی گرداند. بدون این لایه، ارتباط بین کلاینت و سرویس ها به شدت شکننده می شود.

قابلیت های اصلی API Gateway

API Gateway معمولا چند قابلیت کلیدی دارد. احراز هویت و مجوزدهی، محدود کردن نرخ درخواست، مسیریابی هوشمند، تجمیع پاسخ ها و لاگ گیری. بعضی Gateway ها امکان تبدیل پروتکل یا تغییر ساختار پاسخ را هم دارند. این قابلیت ها باعث می شوند منطق تکراری از سرویس ها حذف شود.

API Gateway و امنیت

امنیت یکی از مهم ترین دلایل استفاده از API Gateway است. به جای پیاده سازی احراز هویت در هر سرویس، همه چیز در Gateway انجام می شود. توکن بررسی می شود، سطح دسترسی کنترل می شود و درخواست مشکوک رد می شود. این تمرکز امنیتی هم ساده تر است و هم قابل کنترل تر.

مسیریابی درخواست در API Gateway

یکی از وظایف اصلی API Gateway مسیریابی است. بر اساس مسیر، متد یا هدر، درخواست به سرویس مناسب هدایت می شود. این مسیریابی می تواند ساده یا پیچیده باشد. مثلا یک مسیر واحد می تواند پشت صحنه به چند سرویس مختلف وصل شود. این انعطاف در طراحی API بسیار مهم است.

تجمیع پاسخ ها

در بعضی سناریوها، کلاینت برای نمایش یک صفحه نیاز به داده از چند سرویس دارد. بدون API Gateway، باید چند درخواست جداگانه ارسال کند. API Gateway می تواند این درخواست ها را به چند سرویس بفرستد و پاسخ ها را تجمیع کند. این کار تعداد درخواست های کلاینت را کم می کند و تجربه کاربری را بهتر می کند.

Rate Limiting و کنترل ترافیک

API Gateway امکان محدود کردن تعداد درخواست ها را فراهم می کند. این کار جلوی سوء استفاده یا فشار ناگهانی روی سرویس ها را می گیرد. Rate Limiting می تواند بر اساس IP، کاربر یا توکن انجام شود. بدون این قابلیت، یک سرویس ساده می تواند با چند درخواست زیاد از کار بیفتد.

لاگ گیری و مانیتورینگ در API Gateway

چون همه درخواست ها از API Gateway عبور می کنند، بهترین نقطه برای لاگ گیری و مانیتورینگ است. می توانی ببینی چه درخواست هایی می آیند، کدام سرویس ها بیشترین ترافیک را دارند و خطاها کجا رخ می دهند. این دید مرکزی برای عیب یابی بسیار ارزشمند است.

API Gateway و نسخه بندی API

وقتی API تغییر می کند، همه کلاینت ها همزمان به روز نمی شوند. API Gateway می تواند چند نسخه از API را مدیریت کند. کلاینت قدیمی به نسخه قدیمی وصل می شود و کلاینت جدید به نسخه جدید. این کار بدون تغییر در سرویس های اصلی انجام می شود و مهاجرت را ساده تر می کند.

نحوه پیاده سازی API Gateway

پیاده سازی API Gateway می تواند به چند روش انجام شود. می توان از ابزارهای آماده استفاده کرد یا یک Gateway سفارشی نوشت. انتخاب روش به اندازه سیستم، نیازهای امنیتی و توان تیم بستگی دارد. مهم این است که Gateway خودش تبدیل به گلوگاه نشود.

API Gateway آماده یا پیاده سازی سفارشی

ابزارهای آماده سریع تر راه اندازی می شوند و قابلیت های زیادی دارند. اما ممکن است انعطاف کمتری داشته باشند. پیاده سازی سفارشی کنترل بیشتری می دهد، اما هزینه نگهداری بالاتری دارد. در پروژه های واقعی معمولا ابزار آماده انتخاب می شود مگر اینکه نیاز خاصی وجود داشته باشد.

چالش های API Gateway

API Gateway با تمام مزایا، چالش هم دارد. اگر درست طراحی نشود، می تواند Single Point of Failure شود. همچنین اضافه شدن منطق زیاد در Gateway آن را سنگین و سخت نگهداری می کند. API Gateway باید ساده بماند و منطق کسب و کار وارد آن نشود.

API Gateway و کارایی سیستم

هر لایه اضافه، تاخیر ایجاد می کند. API Gateway هم از این قاعده مستثنی نیست. اما اگر درست پیاده سازی شود، مزایای آن بیشتر از هزینه اش است. کش کردن پاسخ ها و مدیریت درست ترافیک می تواند حتی کارایی کلی سیستم را بهتر کند.

چه زمانی API Gateway لازم نیست

اگر سیستم کوچک است و فقط یک یا دو سرویس دارد، API Gateway ممکن است بیش از حد باشد. در این حالت پیچیدگی اضافه می کند بدون اینکه ارزش زیادی بدهد. API Gateway زمانی معنی پیدا می کند که سیستم در حال رشد است یا قرار است مقیاس پذیر باشد.

API Gateway در دنیای واقعی

در سیستم های واقعی، API Gateway نقطه ورود تمام کلاینت هاست. موبایل، وب و سرویس های خارجی همه از این مسیر وارد می شوند. این تمرکز باعث می شود تغییرات داخلی سیستم بدون تاثیر روی کلاینت انجام شود. همین موضوع دلیل محبوبیت API Gateway در معماری های مدرن است.

جمع بندی

API Gateway لایه ای کلیدی برای مدیریت ارتباط بین کلاینت و سرویس هاست. امنیت، مسیریابی، کنترل ترافیک و سادگی ارتباط از مهم ترین مزایای آن هستند. اگر بدانی API Gateway چیست و چگونه پیاده سازی می شود، می توانی معماری هایی طراحی کنی که هم قابل رشد باشند و هم قابل کنترل. API Gateway وقتی درست استفاده شود، پیچیدگی را کم می کند، نه زیاد.