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本文将介绍Apache APISIX，这是一个开源API网关，可以处理速率限制选项，并且可以轻松地完全控制外部流量对内部后端API服务的访问。我们将看看是什么使它从其他网关服务中脱颖而出。我们还将详细讨论如何开始使用Apache APISIX网关。

在深入讨论这个主题之前，让我们先讨论一下API网关。

API网关

API网关是所有客户机的单一入口点。它们位于客户端和后端服务之间。通过调用多个后端服务，将来自客户机的API请求代理/路由到适当的服务。然后将结果聚合并返回给客户机。

• 网关实现的难点

1. 大多数API网关适合处理企业内网流量，无法承受数以万计的客户端请求。
2. 一些网关依赖于关系数据库，这对弹性扩展具有挑战性。这些系统大多是老旧的，并且是在微服务出现之前开发的。

APISIX

Apache APISIX是Apache基础下的顶级项目。它是一个云原生API网关，可以处理云计算、金融科技、保险、市场、房地产、安全、语音识别和旅游等行业多个平台上的接口流量。

Apache APISIX只是一个动态的、实时的、高性能的API网关。与传统的API网关相比，APISIX提供了适合微服务系统下API管理的功能。这可以通过动态路由、身份验证、可观察性、插件热加载、gRPC协议转码等实现。

企业可以使用Apache APISIX快速管理API和微服务流量，使用流限制身份验证、日志安全性和对复杂自定义插件的支持等特性。

APISIX有一个管理仪表板，用户可以很容易地管理和配置插件、路由和其他组件。它可以与许多开源统计和监控组件（如Prometheus、Apache Skywalking和Zipkin）集成，以提高性能。

APISIX架构

Apache APISIX架构

Apache APISIX包括三个部分：

• 数据平面：动态控制请求流量，实现流量的处理和分配；
• 控制平面：存储和同步网关数据配置；
• AI平面（TODO）：编排插件，以及实时分析和处理请求流量。

APISIX组件

**插件：**APISIX有70多个用Lua开发的内置插件，包括身份认证、限制速率、限制请求、安全性、日志、可观察性等。这些插件涵盖了用户在企业中可能遇到的所有功能。通过这些插件，用户可以将APISIX转换为其业务所需的各种网关。尽管受到Kong的启发，Apache APISIX插件的架构和设计是完全不同的。它支持热重新加载，所以你不必重新启动服务；它还减轻了编写代码的困难。

**路由：**APISIX使用自适应lua -rest -radixtree来组合路由的所有良好特征。lua -rest -radixtree单核可以达到每秒数百万次匹配。它支持Nginx的所有内置变量和自定义函数。

**模式：**Apache APISIX使用JSON模式，它为Lua/LuaJIT提供了JSON模式草案4、草案6和草案7验证器。这个JsonSchema负责API的描述，并促进个人与用户界面之间的合作。该验证标准几乎涵盖了C、Java、JS等主流语言。虽然APISIX使用JSON模式语义，但它并不局限于JSON。

**存储：**APISIX只依赖于etcd；因此，APISIX是为高可用性而设计的。它使用lua-resty-etcd从etcd获取配置。

与其他网关对比

• 它涵盖了Nginx的所有功能。
• 高性能：高性能是Apache APISIX的主要优势。
• Apache APISIX最重要的特性是它是完全动态的，包括路由、SSL证书、插件等。
• Hot-updated插件。在Apache APISIX内部，插件的构建类似于乐高积木。您可以轻松地修改，删除或添加插件，而无需重新启动服务。这使得在APISIX中控制外部工作负载变得简单和灵活得多。Apache APISIX还提供定制插件来处理业务边缘层中的定制处理。
• APISIX由两种重要的体系结构支持，X86和ARM64。它还支持OpenResty 和 Tengine运行环境，并在裸机上运行到公共云中的各种服务器上。
• APISIX提供多协议和多平台支持，如HTTP、TCP、UDP、HTTP到gRPC转码、Websocket、gRPC、Apache Dubbo和MQTT代理
• 支持版本控制。在使用APISIX时，如果新发布的版本出现错误，您可以轻松地退格旧版本，而不会在此过程中遇到任何缺点。
• 基于身份的零信任。外部身份验证可以通过新集成的Future实现。目前，实现零信任和使用外部身份验证提供者访问所有服务很简单。部署几个参数后，我们可以向API添加身份验证功能。
• 开源：Apache APISIX于2019年6月6日开源。从那时起，它在GitHub上获得了8700多颗星星和约287名贡献者。这是一个拥有2000多名成员的开发者社区，你可以通过Slack 或 Mailing list.加入社区。

APISIX快速开始

Apache APISIX有管理仪表板，可以方便管理员定义路由、Upstream和后端服务。要开始使用Apache APISIX，这里是快速入门步骤：

• 通过Docker安装Apache APISIX。
• 在Admin API的帮助下，为你的API网关创建一个路由、Upstream服务。
• 将路由与Upstream绑定。
• 通过Apache APISIX的Admin API验证结果。

简单的路由配置示例

假设你有一个后端服务运行在 http://localhost:8080，想要通过 APISIX 对外暴露一个 API 接口，步骤如下：

1. 启动 APISIX
   首先确保已经安装并启动了 APISIX 服务（不同操作系统启动方式稍有不同，比如在 Linux 下可以通过对应的启动脚本启动）。
2. 配置路由
   可以使用 APISIX 的管理 API（通常通过 http://127.0.0.1:9080/apisix/admin 访问，具体根据你的配置情况）或者使用 APISIX Dashboard（如果已经部署了可视化界面）来配置路由。

通过管理 API 使用 curl 命令示例如下：

curl -i http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 \
-H 'X-API-KEY: <your_api_key>' \
-H 'Content-Type: application/json' \
-X PUT -d '
{"uri": "/test-api","upstream": {"type": "roundrobin","nodes": {"localhost:8080": 1}}
}'

上述配置创建了一个路由，当访问 APISIX 服务的 /test-api 路径时，会将请求转发到后端 http://localhost:8080 服务上。其中 X-API-KEY 需要替换为你实际设置的 API 密钥。

使用插件示例（以限流插件为例）

假设要对某个 API 接口进行限流，限制每分钟最多允许 100 次请求访问，基于前面的路由配置，添加限流插件步骤如下：

1. 了解限流插件配置参数
   APISIX 的限流插件有多个配置参数，比如 count（限制的请求次数）、time_window（时间窗口，单位秒）等。
2. 配置带限流插件的路由

curl -i http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 \
-H 'X-API-KEY: <your_api_key>' \
-H 'Content-Type: application/json' \
-X PUT -d '
{"uri": "/test-api","upstream": {"type": "roundrobin","nodes": {"localhost:8080": 1}},"plugins": {"limit-count": {"count": 100,"time_window": 60,"key": "remote_addr","rejected_code": 429}}
}'

这里在路由配置中添加了 limit-count 插件，设置每分钟（time_window 为 60 秒）最多允许 100 次请求（count），通过客户端 IP（key 为 remote_addr）来区分不同请求源，当超过限制时返回 429 状态码表示请求过多被拒绝。

基于服务发现配置路由（以 Consul 为例）

如果后端服务众多且使用了服务发现机制（如 Consul），可以让 APISIX 自动发现后端服务并进行路由配置。

1. 配置 APISIX 与 Consul 集成
   修改 APISIX 的配置文件（通常是 conf/config.yaml），添加如下相关配置（示例，需根据实际情况调整）：

discovery:consul:host: "127.0.0.1"port: 8500service_name: "your_service_name"tag: "your_service_tag"

这里配置了 Consul 的地址、端口以及要发现的服务名称和标签等信息。

2. 创建基于服务发现的路由

curl -i http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/2 \
-H 'X-API-KEY: <your_api_key>' \
-H 'Content-Type: application/json' \
-X PUT -d '
{"uri": "/discovery-api","upstream": {"service_name": "your_service_name","type": "roundrobin"}
}'

这样 APISIX 会根据 Consul 中的服务信息自动找到对应的后端节点，并将访问 /discovery-api 路径的请求转发到相应的后端服务上。

这些只是 APISIX 开发中的基础示例，实际应用中还可以结合更多插件（如鉴权插件、日志插件等）以及应对更复杂的业务场景来灵活配置和开发。