API閘道器實現高可用性7種技術

想要讓您的 API 閘道器在流量增長時保持平穩執行？以下是如何擴充套件並保持可用性的方法：

1. 負載平衡：跨伺服器分散請求
2. 新增更多伺服器：提高處理能力
3. 智慧快取：儲存熱門資料以便快速訪問
4. 限制請求：限制流量以防止過載
5. 使用斷路器：切斷故障服務
6. 健康檢查和備份：儘早發現問題
7. 基於雲的設定：利用靈活的雲資源

1、負載均衡
負載平衡就像超市設有多個結賬通道。它位於客戶端和 API 閘道器伺服器之間，將傳入請求分散到多個伺服器。這可以防止任何單個伺服器不堪重負。

它有用的原因如下：

• 均勻分佈請求
• 如果伺服器發生故障，仍可保持 API 執行
• 使擴充套件更容易 - 只需新增更多伺服器
• 透過減少每臺伺服器的負載來提高效能

設定提示：

• 使用健康檢查來發現故障伺服器
• 考慮基於雲的負載均衡器
• 為你的 API 選擇正確的演算法

2.新增更多伺服器
向 API 閘道器新增更多伺服器就像在繁忙的商店中開設額外的結賬通道。它有助於同時處理更多請求。
其工作原理如下：

• 更多伺服器=同時處理更多請求
• 如果一臺伺服器發生故障，其他伺服器仍可繼續工作
• 每個伺服器的請求越少，處理速度就越快

那麼，如何以正確的方式新增更多伺服器？
1.使用負載平衡
將請求均勻地分散到各個伺服器。這樣可以防止任何單個伺服器過載。

2.設定健康檢查
密切關注您的伺服器。如果某個伺服器出現問題，請將其從輪換中移除，直到其恢復正常。

3.規劃增長
不要等到容量已滿。在需要之前就新增新伺服器。

4.考慮雲選項
雲平臺可以更輕鬆地根據需要新增或刪除伺服器。

更多並不一定更好。首先至少使用兩臺伺服器以實現高可用性，然後根據需要新增更多伺服器。

3.智慧快取
可以將快取視為 API 閘道器的儲存庫。它儲存熱門資料以便快速訪問，無需經過後端伺服器。
具體過程如下：

1. 第一個請求：閘道器獲取並儲存資料。
2. 後續請求：提供儲存的副本。
3. 資料在設定的時間（TTL）後重新整理。

• 響應速度更快
• 減少後端工作
• 降低成本

專業提示：

• 快取 GET 請求
• 針對特定方法進行定製
• 使用 ETag 進行智慧客戶端快取

4、限制請求
API 閘道器需要像專業人士一樣處理流量。這就是請求限制的作用所在。它是 API 的保鏢，讓整個過程都處於控制之中。

事情是這樣的：
1.設定上限
2.跟蹤請求
通常透過 IP 或 API 金鑰來計數。
3.執行限制
當有人撞到天花板時：

• 拒絕額外內容（硬節流）
• 放慢速度（軟節流）
• 排隊待會兒

• “Weather.com API 在其免費套餐中允許每小時 1,000 個請求。熱浪來襲時伺服器也不會崩潰！”
• “Stripe 使用令牌桶系統。它可以處理銷售高峰，同時保持長期控制。”

這將阻止資料抓取工具和攻擊。
明智之舉：

• 使用多個層級（秒、分鐘、小時）
• 在Redis中儲存分散式設定的限制資料
• 在標題中包含限制資訊，以便客戶端可以順利執行

5.使用斷路器
斷路器充當 API 閘道器的安全開關。當出現問題時，它們會切斷請求，從而防止系統過載。

以下是要點：

1. 監視 API 呼叫
2. 發現故障或減速
3. 切斷陷入困境的服務的流量
4. 休息後允許有限流量透過

為什麼要這麼麻煩？斷路器：

• 阻止多米諾骨牌效應
• 讓失敗的服務喘口氣
• 保持系統執行

真實示例：
Netflix使用斷路器來處理流量高峰和中斷。在 2020 年封鎖期間，他們看到全球流媒體增長了 16%。斷路器有助於保持平穩。

要設定斷路器：

• 選擇失敗限制（例如 10 秒內出現 5 次錯誤）
• 設定冷卻時間（開啟狀態下30秒）
• 使用Hystrix (Java) 或Polly (.NET)等工具

6. 健康檢查和備份系統
健康檢查和備份可讓您的 API 閘道器順利執行。它們可儘早發現問題並提供安全保障。

設定健康檢查的方法如下：

1. 經常檢查（每 5 分鐘一次）
2. 測試一切（伺服器健康、應用程式狀態、流程）
3. 設定明確的限制（“健康”=響應時間在 200 毫秒以下）
4. 使用自動提醒

7.基於雲的設定
雲 API 閘道器提供靈活性和可靠性。它們可以輕鬆擴充套件、處理流量高峰並提供全球覆蓋。
這就是為什麼雲設定如此出色的原因：

• 根據需求自動擴充套件
• 透過全球分佈減少延遲
• 無需停機即可快速更新
• 按使用量付費定價

總結：

• 負載平衡設定起來非常簡單，並且對增長非常有利。但要注意 - 它可能會影響可靠性。
• 新增更多伺服器就像鍛鍊肌肉。雖然需要付出努力，但最終你會變得強壯而靈活。Facebook 和 Google 等大公司都深信這種方法。
• 智慧快取是您友好的鄰居幫手。它易於使用，可確保一切順利執行。只是不要指望它能應對突然的人口激增。
• 限制請求就像是掛出“客滿”的牌子。這樣做很簡單，而且可以保持系統穩定，但並不完全是鋪開歡迎增長的墊子。
• 斷路器需要花費一些力氣才能安裝好，但它們卻能讓您的系統保持正常運轉。它們是微服務配方中的秘密武器。
• 健康檢查和備份系統就像擁有一個私人教練和一個備用輪胎。它們需要花費一些精力來設定，但它們能讓你保持強勁的體能並隨時準備應對一切。
• 基於雲的設定是擴充套件的“簡單按鈕”。它很簡單，可以發展壯大，但每年可能會讓您浪費 4.5 個小時。（這是 AWS API Gateway 的 99.95% 正常執行時間承諾。）

組合：

• 負載均衡 + 健康檢查只有健康的伺服器才能獲得流量
• 快取 + 請求限制減少後端壓力，避免流量高峰
• 雲設定 + 自動擴充套件資源隨時調整

常見問題解答

1、如何擴充套件 API 閘道器？
擴充套件 API 閘道器並非難事。您需要執行以下操作：

1. 測試你的極限
2. 設定基準
3. 注意速度
4. 分散負荷

2、API 閘道器是否高可用？
沒錯。API 閘道器旨在持續執行。原因如下：

• 它們分佈在不同的節點上
• 如果一個人失敗了，其他人就會接手
• 即使部分系統發生故障，整個系統仍能正常執行

請記住：高可用性並不意味著完美無缺。當事情出現問題時，一定要有 B 計劃。