1. 概述

        API網關作為統一的請求入口，對請求進行路由、負載均衡、協議轉換（http-->rpc）、安全防護、限流熔斷等，把與業務無關的邏輯提煉出來，與業務邏輯完全分離。

常見的API網關主要提供以下的功能：

• 反向代理和路由：大多數項目采用網關的解決方案的最主要的原因。給出了訪問后端 API 的所有客戶端的單一入口，并隱藏內部服務部署的細節。
• 負載均衡：網關可以將單個傳入的請求路由到多個后端目的地。
• 身份驗證和授權：網關應該能夠成功進行身份驗證并僅允許可信客戶端訪問 API，并且還能夠使用類似 RBAC 等方式來授權。
• IP 列表白名單/黑名單：允許或阻止某些 IP 地址通過。
• 性能分析：提供一種記錄與 API 調用相關的使用和其他有用度量的方法。
• 限速和流控：控制 API 調用的能力。
• 請求變形：在進一步轉發之前，能夠在轉發之前轉換請求和響應（包括 Header 和 Body）。
• 版本控制：同時使用不同版本的 API 選項或可能以金絲雀發布或藍/綠部署的形式提供慢速推出 API。
• 斷路器：微服務架構模式有用，以避免使用中斷。
• 多協議支持：WebSocket/GRPC。
• 緩存：減少網絡帶寬和往返時間消耗，如果可以緩存頻繁要求的數據，則可以提高性能和響應時間
• API 文檔：如果計劃將 API 暴露給組織以外的開發人員，那么必須考慮使用 API 文檔，例如 Swagger 或 OpenAPI。

2. 開源API網關對比

2.1.  ingress(目前)

功能：

• 作用于 OSI 模型的第七層（應用層），主要管理基于域名或路徑的路由
• 主要負責流量的入口管理，對于出口和服務間通信不提供直接支持
• 適合基本的HTTP路由需求，它集成了負載均衡和SSL終端
• 部署簡單，易于設置和維護，適合小型或中等規模的應用。

缺點：

• 不支持復雜的業務場景，無法定制。
• 沒有管理的 UI 和管理 API，大部分的工作都需要手工配置 config 文件的方式來進行

2.2.  istio

功能：

• 提供了一種方式來控制、管理和監視在多個微服務之間的網絡通信。服務網格是在應用程序之上，但在網絡層之下的一個基礎設施層。
• 提供了負載均衡、服務到服務的認證、流量轉移規則、故障注入、金絲雀發布、分布式蹤等功能，無需更改服務代碼
• 流量控制：Envoy通過HTTP，gRPC，WebSocket和TCP流量的豐富路由規則啟用細粒度的流量控制應用;支持請求路由和流量轉移，支持彈性功能，包括熔斷、超時、重試。
• 網絡彈性：Envoy包括對自動重試，斷路和故障注入的開箱即用支持;
• 安全性：Envoy還可以實施安全策略，并對基礎服務之間的通信應用訪問控制和速率限制;

缺點：

• 提供更為復雜和全面的功能集合，對于大型分布式應用是非常有用的，學習成本高。
• 接管所有服務到服務的通信，增加額外的通信開銷。
• 部署比較復雜

2.3.  apisix

功能：

• 主要是第七層（應用層），但可以支持四層的 TCP/UDP 流量管理。
• 管理和優化路由，實現請求的負載均衡和故障轉移。
• 支持限流限速(可以基于速率、請求數、并發等維度限制)、熔斷、重試機制等，保護后端服務不被過載。
• 支持多種認證機制，例如 Key Auth、JWT、OAuth等，保障API的安全性。
• 提供高度可觀測性，集成如 Prometheus 和 Grafana 等工具來監控和分析API使用情況
• 可擴展性強，擁有靈活的插件機制
• 內置控制臺

缺點：

• 額外維護一套高可用的 etcd 集群
• 開源后有非常多的功能，但是缺少落地案例，沒有相關的文檔指引大家如何使用。

2.4. kong

功能：

• Kong通過在 openresty 各個階段加入了lua代碼來實現插件的注入和執行
• Authentication 身份認證插件：Kong 提供了 Basic Authentication、Key authentication、OAuth2.0 authentication、HMAC authentication、JWT、LDAP authentication 等等實現。
• Security 安全控制插件：ACL（訪問控制）、CORS（跨域資源共享）、動態SSL、IP 限制、爬蟲檢測等等實現。
• Traffic Control 流量控制插件：請求限流（基于請求計數限流）、上游響應限流（根據 upstream 響應計數限流）、請求大小限制等等實現。限流支持本地、Redis 和集群三種限流模式。
• Analytics & Monitoring 分析監控插件：對接 Datadog、Prometheus、Zipkin 等等監控系統的實現。
• Transformations 協議轉換插件：請求轉換（在轉發到 upstream 之前修改請求）、響應轉換（在 upstream 響應返回給客戶端之前修改響應）。
• Logging 日志應用插件：支持 TCP、UDP、HTTP、File、Syslog、StatsD、Loggly 等等方式傳輸日志。

缺點：

• 免費版不提供官方控制臺，但是有開源社區版本Konga控制臺
• 性能不如apisix，路由使用的是遍歷查找，當網關內有超過上千個路由時，它的性能就會出現比較急劇的下降。
• 需要依賴于PostgreSQL或Cassandra數據庫，這使Kong的整個架構非常臃腫，會帶來高可用的問題。如果數據庫故障了，那么整個API網關都會出現故障。

3. 總結

• Nginx：Nginx 基于 C 開發的高性能 API 網關，擁有眾多的插件，如果API 管理的需求比較簡單，接受手工配置路由，Nginx 是個不錯的選擇。
• Kong：Kong 是基于 Nginx 的 API 網關，使用 OpenResty 和 Lua 擴展，后臺使用 PostgreSQL，功能眾多，社區的熱度很高，但是性能上看比起 Nginx 有相當的損失。如果功能和擴展性有要求，可以考慮 Kong。
• APISIX：APISIX 和 Kong 的架構類似，但是采用了云原生的設計，使用 ETCD 作為后臺，性能上比起 Kong 有相當的優勢，適合對性能要求高的云原生部署的場景。
•   從性能，可維護性和高可用各方面綜合考慮，建議采用Apisix方案。