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Google Cloud API Gateway

Google Cloud API Gateway 是一种全托管服务，旨在帮助开发者设计、保护和扩展 API。它充当 API 前端，允许开发者集中管理 API 流量、实施安全策略并监控 API 性能。API Gateway 简化了 API 管理，减少了开发者构建和维护 API 基础设施的负担，并允许他们专注于核心业务逻辑。它与 Google Cloud Platform (GCP) 的其他服务无缝集成，例如 Cloud Functions, Cloud Run, App Engine 和 Kubernetes Engine。

概述

API Gateway 是一种反向代理，接收来自客户端的 API 请求，并将这些请求路由到后端服务。它提供了一系列功能，包括流量管理、安全控制、监控和日志记录。API Gateway 可以用于管理各种类型的 API，包括 RESTful API、gRPC API 和 GraphQL API。

传统上，开发者需要自行构建和维护 API 管理基础设施，这需要大量的资源和专业知识。Google Cloud API Gateway 通过提供一个托管解决方案，消除了这些复杂性。开发者可以轻松地定义 API、配置安全策略和监控 API 性能，而无需担心底层基础设施的管理。

API Gateway 的核心概念包括：

API 配置：定义 API 的路由规则、转换规则和安全策略。
后端服务：API 请求最终被路由到的服务，例如 Cloud Functions 或 Cloud Run。
流量管理：控制 API 流量，例如限制请求速率或实施配额。
安全策略：保护 API 免受未经授权的访问，例如使用身份验证和授权机制。
监控和日志记录：跟踪 API 性能并收集日志数据，以便进行故障排除和优化。

主要特点

Google Cloud API Gateway 提供了以下关键特点：

全托管服务：无需管理底层基础设施。
集中化 API 管理：在一个地方管理所有 API。
流量管理：

   *   速率限制：防止 API 被过载。
   *   配额：限制每个用户的 API 使用量。
   *   突发流量控制：应对流量高峰。

安全控制：

   *   身份验证：验证 API 客户端的身份。支持 OAuth 2.0 和 API 密钥。
   *   授权：控制 API 客户端的访问权限。
   *   TLS 加密：保护 API 流量的安全。

可观察性：

   *   监控：跟踪 API 性能指标。集成 Cloud Monitoring。
   *   日志记录：收集 API 请求和响应的日志数据。集成 Cloud Logging。
   *   跟踪：跟踪 API 请求的端到端流程。集成 Cloud Trace。

API 转换：修改 API 请求和响应，例如添加或删除标头。
跨区域支持：在全球范围内提供 API 服务。
与 Google Cloud Platform 的集成：与 GCP 的其他服务无缝集成。
自定义域名和 SSL 证书：使用自定义域名和 SSL 证书来保护 API。
OpenAPI 规范支持：使用 OpenAPI 规范定义 API。
gRPC 支持：管理 gRPC API。
WebSocket 支持：支持 WebSocket 连接。

使用方法

以下是使用 Google Cloud API Gateway 的基本步骤：

1. 创建 API 配置：在 Google Cloud 控制台中创建 API 配置。定义 API 的路由规则、转换规则和安全策略。可以使用 OpenAPI 规范导入 API 定义。 2. 配置后端服务：指定 API 请求将被路由到的后端服务。可以配置 Cloud Functions、Cloud Run、App Engine 或 Kubernetes Engine 作为后端服务。 3. 部署 API 配置：将 API 配置部署到 API Gateway。 4. 测试 API：使用 API 客户端测试 API。验证 API 是否正常工作，并且安全策略是否生效。 5. 监控 API：使用 Cloud Monitoring 监控 API 性能。跟踪 API 性能指标，例如请求延迟、错误率和流量。 6. 分析日志：使用 Cloud Logging 分析 API 请求和响应的日志数据。

以下是一个使用 gcloud 命令行工具创建 API Gateway 的示例：

```bash gcloud api-gateway gateways create my-gateway --location=us-central1 --display-name="My API Gateway" ```

然后，可以创建一个 API 配置并将其关联到 API Gateway：

```bash gcloud api-gateway api-configs create my-api-config --gateway=my-gateway --location=us-central1 --openapi-spec=openapi.yaml ```

相关策略

Google Cloud API Gateway 可以与其他 API 管理策略结合使用，以实现更强大的 API 管理功能。

| 策略类型 | 描述 | 适用场景 | |-----------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------|-----------------------------------------------------------------------| | 速率限制 | 限制每个客户端或每个 API 的请求速率，防止 API 被过载。 | 高流量 API，防止恶意攻击。 | | 配额 | 限制每个客户端或每个 API 的总请求数，控制 API 使用量。 | 限制免费用户的使用量，防止滥用。 | | 身份验证 | 验证 API 客户端的身份，确保只有授权用户才能访问 API。 | 所有需要保护的 API。 | | 授权 | 控制 API 客户端的访问权限，限制其可以访问的 API 资源。 | 需要细粒度权限控制的 API。 | | API 转换 | 修改 API 请求和响应，例如添加或删除标头，转换数据格式。 | 将 API 适配到不同的客户端，隐藏后端服务的复杂性。 | | 缓存 | 缓存 API 响应，减少后端服务的负载，提高 API 性能。 | 读密集型 API，数据变化不频繁。 | | 熔断 | 当后端服务出现故障时，停止向其发送请求，防止故障蔓延。 | 后端服务不稳定时，提高 API 的可用性。 | | 重试 | 当 API 请求失败时，自动重试，提高 API 的可靠性。 | 网络不稳定时，提高 API 的成功率。 | | CORS | 允许来自不同域的客户端访问 API。 | Web 应用程序需要跨域访问 API。 | | 负载均衡 | 将 API 流量分发到多个后端服务，提高 API 的可用性和可扩展性。 | 高流量 API，需要水平扩展。 | | API 版本控制 | 管理 API 的不同版本，允许客户端选择使用特定版本。 | API 发生变化时，保持与现有客户端的兼容性。 | | 流量镜像 | 将 API 流量复制到另一个后端服务，用于测试和监控。 | 测试新版本的 API，监控 API 性能。 | | Web 应用防火墙 | 保护 API 免受常见的 Web 攻击，例如 SQL 注入和跨站脚本攻击。 | 所有需要保护的 API。 | | API 密钥管理 | 管理 API 密钥，控制 API 的访问权限。 | 限制 API 的使用量，防止滥用。 |

Google Cloud API Gateway 与 Apigee 相比，更侧重于开发者体验和与 GCP 服务的集成。Apigee 提供了更全面的 API 管理功能，例如高级分析和开发者门户。选择哪个服务取决于具体的需求和预算。

Cloud Endpoints 是另一种 Google Cloud 提供的 API 管理服务，但它主要用于管理 gRPC API。Google Cloud API Gateway 支持 RESTful API、gRPC API 和 GraphQL API。

参见

Google Cloud API Gateway 常用指标
指标名称	描述	单位
请求数量	API 接收到的请求总数	次
错误率	请求失败的百分比	%
平均延迟	API 响应请求的平均时间	毫秒
流量	API 接收到的数据流量	字节
速率限制命中次数	速率限制被触发的次数	次
配额使用量	API 的配额使用量	次

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