دروازه API: قلب تپنده برنامه‌های مدرن

در دنیای میکروسرویس‌ها و سیستم‌های توزیع‌شده، برنامه‌ها دیگر مانند گذشته یکپارچه و تک‌بخشی نیستند. آن‌ها مجموعه‌ای از سرویس‌های تخصصی و مستقل هستند که به‌صورت آزاد با هم ارتباط دارند. این معماری اگرچه انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری را به ارمغان می‌آورد، اما برای کلاینت‌هایی که باید با چندین سرویس برای انجام یک عملیات تعامل کنند، پیچیدگی‌هایی ایجاد می‌کند. اینجا است که دروازه API به‌عنوان یک الگوی معماری ضروری وارد صحنه می‌شود.

دروازه API چیست؟

دروازه API را می‌توان به‌عنوان درب ورودی یا مسئول پذیرش اکوسیستم برنامه‌های شما تصور کرد. این دروازه، نقطه ورودی یکپارچه‌ای است که بین کلاینت‌ها (مانند اپلیکیشن‌های وب، اپلیکیشن‌های موبایل یا دستگاه‌های اینترنت اشیا) و مجموعه سرویس‌های پشتیبان (بک‌اند) قرار می‌گیرد.

به‌جای اینکه کلاینت‌ها مستقیماً با تعداد زیادی سرویس (مانند سرویس کاربر، کاتالوگ محصولات، سبد خرید یا سرویس پرداخت) ارتباط برقرار کنند، تنها یک درخواست به دروازه API ارسال می‌کنند. دروازه سپس وظیفه هماهنگی پیچیده با سرویس‌های موردنیاز، اعمال قوانین امنیتی و ترکیب نتایج برای ارائه پاسخی منسجم به کلاینت را بر عهده می‌گیرد.

چرا به دروازه API نیاز داریم؟ مزایای کلیدی

مزایای دروازه API را می‌توان در چند دسته اصلی خلاصه کرد:

1. تجربه ساده‌تر برای کلاینت‌ها

• مشکل: یک اپلیکیشن موبایل ممکن است برای نمایش یک صفحه نیاز به فراخوانی چهار سرویس مختلف داشته باشد که نیازمند منطق پیچیده‌ای در سمت کلاینت است.
• راه‌حل دروازه: کلاینت تنها یک درخواست به یک نقطه ورودی (مثلاً GET /product-page/123) ارسال می‌کند. دروازه با سرویس‌های مختلف (مانند سرویس محصولات، نظرات، موجودی و تخفیف‌ها) ارتباط برقرار کرده و داده‌ها را در یک پاسخ یکپارچه جمع‌آوری می‌کند.

1. امنیت پیشرفته

• مشکل: هر میکروسرویس باید به‌صورت جداگانه احراز هویت، خاتمه SSL و کنترل دسترسی را پیاده‌سازی کند که منجر به تکرار کد و ناسازگاری‌های امنیتی می‌شود.
• راه‌حل دروازه: دروازه به‌عنوان یک دیوار امنیتی عمل می‌کند و موارد زیر را مدیریت می‌کند:
  • احراز هویت: بررسی کلیدهای API، توکن‌های JWT یا سایر اعتبارنامه‌ها.
  • مجوزدهی: اطمینان از اینکه کاربر اجازه دسترسی به نقطه ورودی موردنظر را دارد.
  • اعتبارسنجی: پاکسازی و بررسی صحت تمام درخواست‌های ورودی.
  • محافظت در برابر حملات: جلوگیری از ترافیک مخرب با استفاده از لیست‌های مجاز/غیرمجاز و محدودیت نرخ درخواست.

1. افزایش پایداری و عملکرد

• مشکل: اگر یک سرویس بک‌اند با مشکل مواجه شود یا کند عمل کند، ممکن است کل درخواست کلاینت با شکست مواجه شود یا متوقف گردد.
• راه‌حل دروازه:
  • مدارشکن (Circuit Breaker): دروازه از ارسال درخواست به سرویسی که با مشکل مواجه است جلوگیری می‌کند تا زمان بهبود آن فراهم شود و از خرابی‌های زنجیره‌ای جلوگیری کند.
  • محدودیت نرخ و کنترل ترافیک: حفاظت از سرویس‌ها در برابر حجم بالای درخواست‌ها، چه از سوی کلاینت‌های ناسالم و چه حملات انکار سرویس (DoS).
  • کشینگ: داده‌های پرتکرار و ثابت می‌توانند در سطح دروازه (با استفاده از Redis یا مشابه) ذخیره شوند که بار سرویس‌های بک‌اند را کاهش داده و زمان پاسخ‌گویی را بهبود می‌بخشد.

1. کارایی عملیاتی

• مشکل: نظارت، ثبت لاگ و منطق مسیریابی در سرویس‌های مختلف پراکنده است.
• راه‌حل دروازه: دروازه نقطه‌ای مرکزی برای موارد زیر فراهم می‌کند:
  • ثبت لاگ و نظارت: جمع‌آوری معیارهای ترافیک API (مانند تأخیر، نرخ خطا و حجم ترافیک) در یک مکان.
  • مسیریابی پویا و توازن بار: هدایت آسان ترافیک به نسخه‌های مختلف سرویس‌ها (مثلاً برای آزمایش A/B) یا نمونه‌های سالم.
  • ترجمه پروتکل: امکان استفاده کلاینت‌ها از REST/HTTP ساده، در حالی که دروازه با بک‌اندها از طریق gRPC، GraphQL یا پروتکل‌های دیگر ارتباط برقرار می‌کند.

مثال کاربردی: فرآیند پرداخت در تجارت الکترونیک

فرض کنید کاربر روی دکمه «پرداخت» کلیک می‌کند:

1. کلاینت یک درخواست POST /checkout همراه با توکن احراز هویت به دروازه API ارسال می‌کند.
2. دروازه API:

• توکن را احراز هویت می‌کند.
• بار درخواست را اعتبارسنجی می‌کند.
• محدودیت نرخ را اعمال می‌کند (مثلاً حداکثر 10 پرداخت در دقیقه برای هر کاربر).
• با سرویس‌های مختلف تماس می‌گیرد:
  • سرویس کاربر (برای دریافت آدرس ارسال)
  • سرویس سبد خرید (برای دریافت اقلام)
  • سرویس پرداخت (برای پردازش پرداخت)
  • سرویس موجودی (برای رزرو اقلام)
• اگر سرویس پرداخت کند عمل کند یا زمان‌بر باشد، مدارشکن فعال شده و دروازه فوراً خطای «503 Service Unavailable» را به کلاینت برمی‌گرداند تا از انتظار طولانی جلوگیری شود.

1. دروازه نتایج را جمع‌آوری کرده و یک پاسخ موفقیت یا شکست به کلاینت ارسال می‌کند.

گزینه‌های محبوب برای دروازه API

• متن‌باز: Kong، Tyk، Apache APISIX، KrakenD
• مدیریت‌شده در ابر: AWS API Gateway، Google Cloud API Gateway، Azure API Management

نتیجه‌گیری

دروازه API چیزی فراتر از یک مسیریاب ساده است؛ این یک لایه استراتژیک حیاتی برای مدیریت، ایمن‌سازی و بهینه‌سازی ارتباطات API در معماری‌های توزیع‌شده است. با برداشتن بار مسئولیت‌های مشترک از دوش سرویس‌های جداگانه، توسعه را ساده‌تر می‌کند، امنیت برنامه را تقویت می‌کند و تجربه‌ای پایدارتر و سریع‌تر برای کاربران فراهم می‌آورد. برای هر معماری میکروسرویس جدی، پیاده‌سازی دروازه API نه‌تنها مفید، بلکه ضروری است.