开源免费的API网关介绍与选型
api网关的主要作用
API网关在现代微服务架构中扮演着至关重要的角色，它作为内外部系统通信的桥梁，不仅简化了服务调用过程，还增强了系统的安全性与可管理性。例如，当企业希望将内部的服务开放给外部合作伙伴使用时，直接暴露这些服务会带来诸多风险，如数据泄露、非法访问等。通过部署API网关，可以实现统一的身份验证和授权机制，确保只有经过认证的请求才能到达后端服务；同时，API网关支持流量控制、负载均衡等功能，有助于提高系统的稳定性和响应速度。此外，对于开发者而言，API网关提供了统一的服务入口点，简化了文档维护工作，并使得版本管理和日志记录更加便捷高效。总之，API网关是构建安全可靠且易于扩展的分布式应用不可或缺的一部分。
API网关的核心功能
API网关作为现代应用架构中的关键组件，主要提供了几大核心功能。
首先是协议转换能力，它能够将HTTP请求转换为内部服务可以理解的格式，比如从RESTful API到gRPC的调用，使得前端与后端服务之间的交互更加灵活；
其次是安全隔离，通过设置访问控制策略（如基于JWT的身份验证）来保护后端资源不被未授权访问；
接着是流量控制，例如限制每分钟内来自特定IP地址的请求数量，以防止因突发流量而导致的服务崩溃；
在API管理方面，支持开发者定义、发布和版本化API接口，便于团队协作及对外提供标准化服务接口。这些功能共同确保了后端服务的安全性、稳定性和可维护性。
有哪些主流的API网关
API网关作为微服务架构中的重要组件，帮助开发者更高效地管理、保护和监控API。目前市场上存在多种主流的API网关解决方案，各具特色：
- Kong：Kong是一个非常受欢迎的选择，它基于Nginx构建，支持插件化扩展，易于配置且功能强大，适用于微服务、容器或云原生环境下的API管理>
- Apache APISIX 是另一个高性能的开源API网关，以其低延迟和高吞吐量著称，支持多种协议包括HTTP、gRPC等，并提供了灵活的安全性和流量控制选项。
- Tyk 则专注于为开发者提供一个简单易用但又极其强大的API管理和分析平台，通过其模块化的设计允许企业快速自定义功能。
- Spring cloud Gateway：亚马逊提供的全托管服务，与AWS生态系统无缝集成，适合构建无服务器应用。
- Higress：阿里巴巴推出的新一代云原生网关，基于Envoy开发，专注于简化多集群及混合云场景下的流量管理和治理问题，支持七层路由、灰度发布、服务网格等多种功能。
以上这些就是主流的API网关
API网关选型的主要考虑要素
在API网关选型中，需要考虑的一些主要的因素有：
生态兼容性是API网关选型时的重要考量之一。在企业级应用环境中，系统往往不是孤立存在的，而是需要与各种不同的技术栈、云服务及第三方平台进行集成。因此，选择一个具有良好生态兼容性的API网关可以确保其能够无缝对接现有的IT基础设施和服务，促进不同组件间的通信和数据交换，从而降低开发成本，加快项目上线速度。
性能对于API网关来说同样至关重要。随着业务规模的增长，API请求量可能会呈指数级上升。这就要求API网关必须具备处理高并发访问的能力，在保证响应时间的同时还能维持低延迟。优秀的性能不仅关乎用户体验的好坏，也是支持大规模分布式架构的关键因素之一。
扩展性则是指API网关是否容易根据需求变化而调整其功能或规模。随着业务发展，新功能的添加或是对现有功能的修改都不可避免。如果所选用的API网关具有良好的扩展性，则可以在不影响现有服务运行的情况下轻松地做出这些更改，帮助企业更加灵活地应对市场变化和技术迭代。
安全性，API网关作为所有外部请求进入内部系统的第一个接触点，自然承担着保护后端资源免受恶意攻击的责任。它应该提供包括但不限于认证授权、流量控制、加密传输等功能来确保只有经过验证并被允许的操作才能被执行，同时还要能够检测并阻止潜在的安全威胁，比如SQL注入、DDoS攻击等，以此构建起一道坚固的信息安全防线。
选型对比表：
我们依托于上面的考量因素，构建了一个比较详细的对比表，可以批判性参考。
注： 在笔者发文以后，有可能部分产品会新增功能，如果您发现有类似的问题欢迎留言。
| 核心维度 | 子维度 | 说明 | Higress | Java 类网关（典型：Spring Cloud Gateway） | OpenResty 类网关（典型：Kong） | Envoy 类网关（典型：Gloo） | Go 类网关（典型：Traefik） |
| 生态兼容性 | K8s 微服务生态 （Ingress/Istio/Kruise/Argo/...） | 对云原生应用友好 | 有 | 有 | 有 | 有 | |
| Java 微服务生态（Nacos/Dubbo/Spring Cloud/...） | 对传统微服务应用友好 | 有 | 有 | ||||
| 扩展性 | Wasm 多语言扩展 （C++/Rust/GO/JS/...） |
| 有
| 有 | |||
| Lua 语言扩展 | 脚本型扩展，适合写简单逻辑 | 有 | 有 | 有 | |||
| 高性能 | 无 GC 开销 | 高并发下，低 CPU，低内存 | 有 | 有 lua 扩展有 GC 开销 | 有 | ||
| CryptoMB/QAT 等适配 | 可以适配Intel等特定CPU实现软硬件结合的加速能力 | 有 | 有 | ||||
| 配置热更新 （含插件变更） | 短连接无损 | 适用：
| 有 | 有 | 有 | ||
| 长连接无损 | 适用：
| 有 | 有 | ||||
| AI 业务亲和性 | 多 LLM Provider 支持 | 统一协议对接所有 LLM 厂商 | 有 | 有 kong 支持一部分 | 有 收费功能 | ||
| 模型 fallback 能力 | 当主用模型不可用时，自动降级到备用模型，提高依赖 AI 业务的稳定性 | 有 | |||||
| AIGC 安全防护 |
| 有 支持对接阿里云内容安全服务 | |||||
| 基于单词Token的限流 | 用于实现对单个调用方或IP等维度，限制每分钟/每天允许的单词 Token 开销，用于精确控制 AI 业务成本 | 有 | 有 收费功能 | ||||
| 语义化缓存 | 基于语义相似度进行结果缓存，在 RAG 场景下可大幅提升响应速度，以及降低成本 | 有 | 有 收费功能 | 有 收费功能 | |||
| 语义化路由策略 | 支持基于 LLM 识别请求意图，将特定请求转发给特定模型，或者对特定意图开启语义化缓存等 | 有 | 有 收费功能，仅支持语义化路由 |
Higress 介绍：来自阿里的开源 API网关
Higress 作为来自阿里巴巴的开源 API 网关，基于阿里多年在网关领域的实战经验构建而成。
它遵循开源 Ingress/Gateway API 标准，展现出卓越的生态兼容性，支持 Nacos、Dubbo、spring cloud 、K8s Service 等多种服务和注册中心的一键配置，便于集成进现有的微服务架构中。
针对性能优化方面，Higress 在面对超大规模路由配置与转发场景时表现出色，即使拥有 10000 个路由配置，也能保证在 3 秒内完成更新生效，并且相较于 Ingress Nginx，在 CPU 和内存成本上分别节省了约 50% 和 90%，极大提升了资源使用效率。
此外，其出色的扩展能力允许用户通过 Java 编程模型进行定制化开发，并支持动态配置热更新，使得运维更加灵活便捷。
在安全性上，Higress 全面支持 key-auth、hmac-auth、jwt-auth 等主流鉴权机制，确保数据传输的安全可靠。
作为一个完全开源免费的产品，Higress 不仅为开发者提供了强大而高效的工具，同时也彰显了阿里致力于回馈社区的决心。
Higress具体使用样例-基于docker的单机版快速部署
Higress是一款由阿里云开源的服务网格入口网关，它提供了高性能、易用性以及强大的安全特性。本教程将指导你如何使用Docker来快速部署一个单机版本的Higress，并通过创建一个简单的“Hello World”服务来验证安装。
准备工作
- 确保你的系统上已安装了Docker。
- 基础了解Docker容器技术。
- 有一个可以运行Docker命令的终端或命令行工具。
步骤 1: 安装并启动Higress
首先，你需要从Docker Hub拉取最新的Higress镜像，并以容器的形式运行它。
# 拉取最新版的Higress Docker镜像
docker pull higress/higress-gateway:latest# 运行Higress网关容器
docker run -d --name higress-gateway \-p 80:80 -p 443:443 \higress/higress-gateway:latest这里，-p 80:80 -p 443:443 参数用于映射主机上的80和443端口到容器内的相同端口，使得可以通过这些端口访问Higress提供的服务。
步骤 2: 配置Higress
为了使Higress能够转发流量给后端的应用程序（如我们的"Hello World"服务），我们需要配置路由规则。这通常通过发送HTTP请求到Higress的管理API来完成。
假设我们想让所有发往http://localhost/ 的请求都被重定向至我们的"Hello World"服务，你可以按照以下步骤进行配置：
- 获取Higress的管理接口地址：默认情况下，Higress的管理API位于
http://<Higress_IP>:9090/apisix/admin。如果你是在本地机器上直接运行Higress，那么IP应该是127.0.0.1或者是localhost。
- 创建路由规则：
使用curl命令向Higress发送一个POST请求来添加路由规则。这条命令会告诉Higress把所有根路径/上的请求都转到目标URLhttp://hello-world-service:8080。
curl -X POST http://localhost:9090/apisix/admin/routes/1 \-H 'Content-Type: application/json' \-d '{"uri":"/","upstream":{"type":"roundrobin","nodes":{"hello-world-service:8080":1}}}'步骤 3: 启动Hello World服务
现在让我们创建一个非常简单的“Hello World”应用程序。这里我们将使用Python Flask框架作为例子，但你可以选择任何其他语言和技术栈。
# hello_world.py
from flask import Flask
app = Flask(__name__)@app.route('/')
def hello():return "Hello, world!"if __name__ == '__main__':app.run(host='0.0.0.0', port=8080)保存文件为 hello_world.py 并在同一目录下创建一个名为 Dockerfile 的文件，内容如下：
FROM python:3.8-slimWORKDIR /appCOPY . /appRUN pip install flaskCMD ["python", "hello_world.py"]构建并运行你的服务容器：
docker build -t hello-world-service .
docker run -d --name hello-world-app -p 8080:8080 hello-world-service此时，你应该能够通过浏览器或者curl命令访问 http://localhost/ 来看到 "Hello, world!" 的响应了。
higress也支持使用k8s等方式来做部署和集成，具体可以去higress官网查询。