什麼是API代理伺服器,以及它是如何運作的?

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將API代理伺服器想像成後端服務的專屬禮賓。它如同一個中間人,精準站在應用程式與終端用戶之間,以精密管控的方式處理每個請求。這種配置能有效降低系統複雜性、強化安全性,並讓軟體系統中各組件間的通信流程更加順暢。

以淺顯易懂的方式理解API代理伺服器

什麼是API代理伺服器,以及它是如何運作的?

為了更貼切地理解,我們用一個比喻:一間忙碌的高級餐廳。廚房裡有許多技藝精湛的廚師,就像您的後端服務——功能強大,但各司其職。您絕對不會希望顧客直接闖進廚房點餐,那會導致一片混亂,廚師們會不堪重負,同時也構成巨大的安全風險。

取而代之的,是一位專業的前廳經理站在入口處。這位經理​​就是​​您的 API 代理伺服器。

他負責處理所有進來的請求(預訂)、確認來客身份(身份驗證)、管理人流以避免擁擠(流量控制),並引導每位客人到正確的座位(路由請求)。這讓廚房能夠專注於它最擅長的事:烹製美味佳餚。

這位經理的核心職責

這個比喻精準地捕捉了 API 代理伺服器的功能。它本身並不烹飪餐點,而是負責協調整個流程,讓一切運作得更順暢、更安全、更有效率。正如經理確保廚房永不不堪重負,並讓每位賓客都享有美好體驗一樣,代理伺服器也能維持後端服務的穩定且高效能。

讓我們進一步剖析這位數位經理的具體職責。

API 代理伺服器的核心功能一覽

這張表格彙總了 API 代理伺服器的主要職責,讓您能快速掌握其核心功能。對於理解這位「經理」在幕後執行的各項工作,可說是一份非常實用的速查指南。

功能 實用類比(餐廳經理) 技術目的
安全執法 在門口核實預訂並檢查身份證 在請求進入後端之前驗證 API 金鑰、令牌和其他憑證,防止未經授權的存取。
交通管理 管理隊列並控制客人到達速度 實施速率限制和節流,以防止大量請求壓垮後端服務,確保流量高峰期間的穩定性。
請求路由 引導客人到指定的餐桌或區域 根據 URL 路徑、標頭或其他標準將傳入請求導向至正確的後端服務或微服務。
效能最佳化 準備好受歡迎的開胃菜以供快速享用 快取經常請求的靜態回應,以便更快為其提供服務,減少延遲並減輕後端的工作負擔。
協議翻譯 為廚房翻譯外國客人的訂單 將請求從一種格式(例如 SOAP)轉換為另一種格式(例如 REST),從而允許現代客戶端與傳統後端系統無縫通訊。
日誌記錄和分析 記錄客人、訂單和高峰時間 記錄有關每個 API 呼叫的元數據,提供有關使用模式、效能瓶頸和潛在安全威脅的寶貴見解。

如您所見,API 代理不僅僅是簡單的傳輸通道,更是一個能創造顯著價值的智能網關。

API 代理伺服器能將面向客戶的介面與您的後端實作分離開來。這種分離讓您能自由修改後端服務,卻不會影響客戶端與其互動的方式。

API 代理的興起絕非偶然,它是對軟體建構方式重大變革的直接回應。大約在 2010 年左右,隨著企業開始將龐大的單體式應用程式拆解成更小、更易管理的微服務,一個中央控制點的需求變得顯而易見。時間快轉到 2019 年,科技巨頭們當時每年處理的 API 請求量已達數兆次。代理伺服器對於安全地處理如此巨大的流量規模變得絕對重要。

時至今日,這個中介層已成為現代 IT 架構的基石。它能讓企業透過隱藏所有技術

​一個 API 請求如何流經代理伺服器​

為了真正理解 API 代理伺服器的功能,讓我們追蹤一個請求從發起到完成的完整過程。設想某人使用手機銀行應用程式,點擊按鈕查詢帳戶餘額。這個簡單的點擊動作,會觸發一場由代理伺服器在毫秒間完成的精密多步驟協同流程。

什麼是API代理伺服器,以及它是如何運作的?

這整個流程都在幕後進行,使用者完全無從察覺,只會感受到快速又安全的應用體驗。代理伺服器如同中央檢查站,確保每次互動都合法、高效,並準確送達正確的目的地。

步驟1:客戶端發起請求

一切都從用戶的手機開始。當他們點擊「查詢餘額」時,行動應用程式會打包一個 API 請求。這個小資料包包含完成任務所需的一切,例如身分驗證令牌和請求的具體資訊(例如 GET /api/v1/accounts/balance)。

但這個請求不會直接送到銀行的核心系統。相反,它指向一個已知的位址:API 代理伺服器。這是應用唯一需要通訊的「前門」。

步驟2:代理攔截並驗證

在請求到達的那一刻,API 代理便會立即啟動,既像一名精明的保安,又像一名智能的交通警察。它不僅會傳遞訊息,還會對其進行徹底的檢查。

這是一系列關鍵安全和管理規則得到執行的地方:

  1. 驗證與授權:首先,代理程式會檢查請求的憑證,例如 API 金鑰或 JWT 令牌。它會詢問:「這是一個真實的、已登入的使用者嗎?他們是否有權查看此特定帳戶的餘額?」 如果憑證是偽造的或已過期,則會立即拒絕該請求,以免其接近敏感的後端服務。
  2. 速率限制:接下來,代理程式會檢查其日誌。該用戶或 IP 位址在最後一刻是否對我們進行了過度攻擊?這可以阻止濫用,無論是來自故障應用程式還是惡意的拒絕服務攻擊。如果超出限制,代理程式會傳回錯誤(例如「429 請求過多」狀態),而不會幹擾後端。
  3. 請求轉換:有時,客戶端應用程式和後端服務使用的語言略有不同。代理可以充當翻譯器,透過新增標頭、將格式從 XML 轉換為 JSON 或重寫 URL 路徑以符合後端的期望來修改請求。

透過在邊緣處理這些關鍵檢查,API 代理伺服器建立了一道保護屏障。它確保只有乾淨、經過驗證且格式正確的流量才能到達您的核心服務,讓它們專注於實際的業務邏輯。

步驟3:代理轉發到後端

一旦請求經過全面審核並準備就緒,API 代理伺服器就會查詢其內部映射,以確定其確切的目的地。在現代微服務架構中,處理「餘額」的服務可能與處理「交易記錄」的服務位於完全不同的伺服器上。

客戶端應用程式完全不知道這些內部細節。代理伺服器會智慧地將已驗證的請求轉送到負責取得帳戶餘額的正確微服務。這種分離是一個巨大的優勢,使工程師能夠在不破壞行動應用程式的情況下移動、更新或擴展後端服務。

步驟 4:代理處理回應

後端服務找到帳戶餘額(例如「$1,234.56」)後,會將資料傳回,但並非直接傳送到使用者的手機。資料會傳回 API 代理伺服器,而後者的工作尚未完成。

代理伺服器會捕獲此回應並執行一些最終任務。它可能會記錄交易以進行分析,將資料轉換為行動應用程式所需的格式,或者——最重要的是——快取回應。如果用戶在五秒鐘後點擊同一按鈕,代理伺服器可以立即提供快取的數據,而無需再次存取後端。結果如何?體驗顯著提升。

最後,它將優化後的回應發送回用戶的設備,螢幕上會彈出「$1,234.56」的提示。

解鎖使用 API 代理伺服器的關鍵優勢

什麼是API代理伺服器,以及它是如何運作的?

部署 API 代理伺服器不僅是一項技術調整,更是明智的商業舉措。將其置於客戶和核心系統之間,可以提升安全性、速度和控制力,這是其他任何方式都難以實現的。這些優勢將直接帶來更高的使用者滿意度、更強大的安全障礙以及更靈活的開發週期。

讓我們深入探討一下,當代理商成為 API 策略的核心時,您可以期待的實際效果。

加強您的安全態勢

您可以將 API 代理視為您服務的第一道防線,在您的後端建立一個堅固的邊界。它會檢查每一個傳入流量,在惡意請求有機會攻擊您敏感的系統之前將其攔截。這可以大大降低您實際應用程式程式碼的安全風險。

一個實際的例子是防止分散式阻斷服務 (DDoS) 攻擊。您可以將代理程式設定為將來自任何單一 IP 位址的流量限制為每分鐘 100 個請求。當攻擊者試圖用數千個請求淹沒您的服務時,代理商會在收到第 100 個請求後阻止這些請求,從而吸收攻擊,確保您的合法用戶不受影響。

透過將後端與直接公開暴露分離,API 代理伺服器可以大幅減少應用程式的攻擊面。它確保只有經過驗證、授權且安全的請求才能到達您的核心基礎架構。

大幅提高應用程式效能

速度是一項特性,而 API 代理程式是實現速度的最佳工具之一。它的殺手級特性之一是快取。代理可以保存常見、非敏感回應的副本並直接將其分發出去,這意味著您的後端伺服器無需一遍又一遍地重複相同的工作。

想像一個電子商務網站,成千上萬的用戶每分鐘都在查看相同的產品詳情。

  • 不使用代理:每個請求都會存取資料庫,這會消耗伺服器資源並降低速度。
  • 使用代理:第一個請求會取得資料。然後,代理程式會將該回應快取幾分鐘。接下來的 999 個以上請求會立即從快取中獲取回复,從而實現閃電般的載入速度,並大幅減輕伺服器負載。

這裡一個可行的見解是確定您讀取最多、更改最少的 API 端點(如 /products/{id} 或 /categories),並專門為它們設定快取規則,以最少的努力獲得最大的效能提升。

獲得無與倫比的可觀察性和洞察力

無法衡量的東西就無法改進。了解 API 的實際使用情況對於做出正確的業務決策、解決問題和規劃成長至關重要。 API 代理程式為您提供一個集中的平台來管理所有日誌記錄和分析資料。您無需再費力地將來自十幾個不同微服務的日誌拼湊在一起——您只需獲得一個統一的視圖即可查看所有內容。

這些集中的資料就像一座金礦。您可以輕鬆追蹤以下關鍵指標:

  • 最受歡迎的端點:了解使用者真正喜愛的功能。
  • 客戶端 API 使用情況:查看哪些合作夥伴或應用程式的流量最多。
  • 錯誤率和延遲:快速發現效能瓶頸或有問題的服務。
  • 地理流量模式:了解使用者來自世界各地。

例如,透過監控 /checkout 端點的延遲,您可能會發現亞洲用戶的存取速度較慢。這種可行的洞察可以引導您在新加坡資料中心部署緩存,從而直接改善他們的體驗。

簡化 API 演進和版本控制

更改 API 而不破壞所有依賴它的應用程式總是令人頭痛。 API 代理伺服器可以讓整個過程更加順暢。它允許您在推出新 API 版本的同時保持舊版本的運行,所有這些都在單一一致的端點後面進行。

例如,您可以部署 API 的 v2 版本,以全新的格式傳回資料。您可以設定代理,將帶有 v2 標頭的請求路由到新服務,而所有其他流量則繼續流向穩定的 v1 服務。這為您的客戶帶來了充足的時間按照自己的計劃進行升級,並且不會造成停機。

代理甚至可以充當翻譯器。假設您有一個只能理解 XML 的舊後端。您可以在其前面放置一個代理,而不必進行大規模且昂貴的重寫。代理程式可以將現代 JSON 請求轉換為後端的 XML,然後將 XML 回應轉換回客戶端的 JSON。這是一種實用且循序漸進的方法,可以讓您的系統邁入現代化時代。

使用 API 代理伺服器解決實際問題

什麼是API代理伺服器,以及它是如何運作的?

雖然 API 代理伺服器背後的理論非常紮實,但當您看到它解決現實世界中複雜的工程挑戰時,它的真正價值才得以體現。現在是時候超越概念,看看一些久經考驗的場景了,在這些場景中,代理商不僅僅是一個「錦上添花」的功能,更是構成整個難題的關鍵一環。

這些範例展示了一個簡單的代理程式如何將混亂變為有序,連接新舊事物,並在您的應用程式和外部世界之間建立安全屏障。

馴服微服務的複雜性

現代應用程式很少再建構為一個巨大的單體應用。相反,它們通常是一系列相互通信的小型獨立服務。這種微服務方法雖然靈活,但很快就會為嘗試使用它們的應用程式帶來混亂。

想像一下,一個行動應用程式需要與十幾個不同的服務通信,每個服務都有自己的地址、安全規則和資料格式。這簡直是開發者的惡夢。

這時,API 代理伺服器(通常稱為 API 閘道)就派上用場了。它成為所有傳入請求的單一統一的入口。行動應用程式無需了解後台運行的數十個微服務;它只需與一個位址通訊:代理程式。然後,代理商會智慧地將每個請求路由到正確的內部服務,無論是用戶資料、產品庫存或付款。

透過建立單一入口點,API 代理簡化了客戶端程式碼並將其與後端架構解耦。您可以自由新增、刪除或重構微服務,而不會破壞使用者導向的應用程式。

為了深入了解此設計,您可以探索各種微服務架構模式,這些模式定義了建立此類可擴展系統的最佳實踐。

無需重寫即可實現遺留系統的現代化

假設您的公司運行著一個 20 年歷史的關鍵系統,該系統僅支援過時的 SOAP 協定和笨重的 XML 資料。您的全新 Web 應用程式需要從中獲取數據,但它是基於現代 REST 協議構建的,並且支援簡潔的 JSON 格式。完全重寫舊系統將耗資數百萬美元,並且需要數年時間。

API 代理伺服器充當強大的翻譯器,在這兩個世界之間架起一座橋樑。

一個實際的範例:您可以設定代理,將 GET /api/customer/123 請求(現代 REST 呼叫)轉換為以下 SOAP/XML 請求,然後再傳送到舊系統:

<soapenv:Envelope ...>
   <soapenv:Body>
      <urn:getCustomerDetails>
         <urn:customerId>123</urn:customerId>
      </urn:getCustomerDetails>
   </soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>

當舊系統以 XML 格式回覆時,代理會將其重新轉換為簡潔的 JSON 格式,然後再傳送。這是一條無中斷的現代化升級之路。

安全整合第三方 API

您的應用程式可能依賴外部服務來處理付款、運費報價或社交媒體登入等功能。但每次整合第三方 API 都會帶來風險。如果他們的服務中斷怎麼辦?如果他們發生資料外洩怎麼辦?如果您程式碼中的錯誤開始頻繁地存取他們的 API,導致產生巨額費用怎麼辦?

使用您自己的代理程式封裝第三方 API 可以為您提供至關重要的控制和保護。

此策略可讓您在應用程式與外部服務的互動方式上強制執行您自己的規則。您可以實施以下幾項關鍵的安全措施:

  • 速率限制:透過設定每天 1,000 次付費配送 API 呼叫的硬性上限來保護您的預算,防止因錯誤而造成數千美元的損失。
  • 快取:將配送報價儲存 5 分鐘。這可以降低成本,加快您的結帳流程,甚至在配送服務提供者的服務暫時中斷時也能保持流程正常運作。
  • 憑證安全性:您用於第三方服務的 API 金鑰安全地儲存在代理程式中,絕不會暴露在可能被盜用的用戶端程式碼中。

這種模式對於抓取公共資料或使用具有嚴格使用配額的 API 尤其有用。對於複雜的資料收集,將 API 代理與強大的 IP 網路結合可以非常有效。例如,使用住宅代理可以提供這些任務所需的可靠且匿名的存取。您可以在以下位置找到更多詳細信息https://www.ipfly.net/zh-tw/resident-proxy/.

API 代理與直接 API 存取:功能比較

下表分解了主要區別,重點介紹了 API 代理如何添加直接連接無法獲得的安全性、控制和靈活性層。

特徵 直接API訪問 使用 API 代理伺服器
安全 後端直接暴露於客戶端流量。 保護後端系統;增加一層威脅偵測。
驗證 每個後端服務處理自己的身份驗證。 集中身份驗證和授權規則。
速率限制 必須在每個服務中單獨實現。 強制執行全球速率限制以防止濫用。
快取 沒有集中緩存;由客戶端處理。 提供共享快取以減少後端負載和成本。
協議翻譯 客戶端和伺服器必須使用相同的語言。 在協定之間進行轉換(例如,從 REST 到 SOAP)。
監控/記錄 每個服務都有單獨的、不協調的日誌。 集中記錄和監控所有 API 流量。
靈活性 後端服務的變化會直接影響客戶。 將客戶端與後端分離,允許輕鬆更改。

如您所見,直接方法一開始比較簡單,但隨著系統規模的成長,它很快就會變得脆弱且不安全。而 API 代理則提供了建立可擴展、安全且可維護的應用程式所需的堅實基礎。

如何選擇和實作您的第一個 API 代理

從理論到實踐始終是最令人興奮的一步。選擇和部署您的第一個 API 代理伺服器並不一定是一項艱鉅的任務。如果您將其分解為清晰的階段——選擇合適的工具,然後遵循簡單的計劃——您可以自信地啟動並運行您的代理。

真正的關鍵在於將解決方案與您的實際需求相匹配。考慮您團隊的技術能力、您的預算以及您預計應用程式未來的成長速度。

比較您的選擇

並非所有 API 代理解決方案都以相同的方式建置。它們通常分為三大類,各有優缺點。了解這些差異是做出明智選擇的第一步。

  • 雲端原生網關(例如 AWS API 閘道Azure API 管理):這些是來自大型雲端供應商的全託管服務。對於那些希望快速行動且不想陷入基礎設施管理困境的團隊來說,它們非常實用。您可以獲得開箱即用的可擴展性、安全性和美觀的用戶介面,但同時也將自己鎖定在特定供應商的世界中,並且隨著流量的增長,成本會迅速攀升。
  • 自託管開源工具(如NGINX、Apache APISIX):如果您的團隊擁有強大的DevOps技能,那麼自架開源代理程式可以為您提供最大限度的控制力和靈活性。您可以在自己的伺服器上調整設定的各個方面。然而,這種自由也伴隨著更多的責任——您的團隊需要處理從安裝、設定維護到擴充的所有事務。
  • 專用API管理平台:這些是專用的商業產品,將強大的API代理與一整套工具捆綁在一起。它們通常具有開發者入口網站、深度分析和貨幣化選項等高級功能,非常適合API是企業產品核心部分的。

最佳選擇往往在於便利性和控制力體驗之間的權衡。託管服務可讓您更快地上手,而自架解決方案則提供最大限度的客製化。

進階實施清單

找到合適的工具後,實施流程可以串連為幾個邏輯步驟。您可以將清單視為從初始規劃階段到全面運行 API 代理伺服器的路線圖。

  1. 第一步:先定義策略​在開始撰寫任何程式碼之前,先規劃好核心需求。您的安全規則有哪些(例如:「所有合作夥伴流量都需要 API 金鑰」)?您要實施哪些速率限制(例如:「每位使用者每分鐘 100 個請求」)?每個 URL 路徑應指向哪個後端服務(例如:/users/*指向使用者服務)?事先明確這些答案,能讓實際的配置工作進行得更順利。
  2. ​第二步:配置您的第一個端點​​從小處著手。選擇一個簡單的 API 端點,並設定代理伺服器將流量路由到該端點。這基本上就是告訴代理伺服器:「當收到 /api/users的請求時,將其發送到位於 http://10.0.1.23:8080的使用者服務後端。」
  3. ​第三步:應用安全與流量規則​當您的第一個端點路由設定完成後,就可以開始套用您剛才定義的策略。在代理伺服器的儀表板或配置檔案中,啟用 API 金鑰驗證,並設定 100 次/分鐘的速率限制。就這樣,您已經在後端服務周圍加上了一層保護罩。​
  4. 第四步:測試與驗證​這部分至關重要。使用像 curl或 Postman 這樣的工具來測試代理端點。首先,發送一個帶有有效 API 金鑰的請求,以確保獲得 200 OK回應。接著,發送一個沒有金鑰的請求,以確認收到 401 Unauthorized。最後,執行一個腳本在一分鐘內發送 110 個請求,並驗證您是否收到 429 Too Many Requests錯誤。
  5. ​第五步:設定監控與記錄​最後一步是開啟記錄和監控功能。您的 API 代理伺服器將產生大量關於流量模式、錯誤率和回應時間的實用數據。捕獲這些資訊對於疑難排解問題和真正理解 API 的使用情況至關重要。

有效實作 API 代理伺服器不僅涉及技術設定;它需要更宏大的策略。為了加深您的知識,您可以找到有關 API 管理最佳實踐的重要指導,這些指導為制定此類策略決策提供了寶貴的背景資訊。最重要的是,確保代理商與您現有的系統無縫整合至關重要;您可以探索不同的方法來簡化代理整合並提高整個流程的效率。

解答有關 API 代理伺服器的問題

當您開始研究 API 代理伺服器時,總是會出現一些常見問題。讓我們透過一些實用且直接的答案來解答這些問題,以幫助您充滿信心地繼續前進。

API 代理與 API 閘道:有什麼區別?

可以將 API 代理視為基礎構建塊,將 API 網關視為構建在其上的功能齊全的“房子”。基礎代理是一個簡單的中介,其主要工作就是轉發請求。

API 閘道不僅能完成轉送請求,還能做更多其他事情。它是一個完整的管理工具包,提供 OAuth 和 JWT 等高級安全功能、貨幣化功能、開發者入口網站和深度分析。

簡而言之,所有網關都使用代理,但並非所有代理都是網關。如果您只需要路由和緩存,請選擇簡單的代理。如果您要為多個消費者建立功能齊全的 API 產品,請選擇網關。

代理真的可以提高效能嗎?

當然。 API 代理伺服器可以透過兩種關鍵方式顯著提升您的應用速度。首先,透過緩存,它可以儲存並提供頻繁請求的數據,而無需打擾您的後端。這可以縮短用戶的回應時間。

其次,它可以透過在多個後端伺服器之間智慧地分配傳入流量來實現負載平衡。這可以防止任何單一伺服器過載,即使在流量高峰時也能讓您的應用程式保持快速可靠。

雖然任何中介在技術上都會增加一點點網路延遲,但快取和智慧路由帶來的效能提升幾乎總是會為最終用戶帶來顯著的網速提升。

設定 API 代理有多難?

難度實際上取決於您選擇的路徑。 AWS API Gateway 或 Azure API Management 等託管雲端服務擁有使用者友善的儀表板,即使您沒有豐富的伺服器經驗,也能輕鬆完成設定。通常,您可以在 30 分鐘內設定一個簡單的代理路由。

另一方面,自行設定像 NGINX 這樣的開源工具需要更多的實際設定和技術知識。對於大多數團隊來說,託管解決方案是啟動和運行的最快、最簡單的方法。如果您有更多疑問,可以透過瀏覽我們詳細的 API 代理常見問題解答部分來了解更多資訊。

代理會增加我的請求的延遲嗎?

This is a common worry, but the reality is that the benefits almost always cancel out the minimal 這是一個常見的擔憂,但實際情況是,這些好處幾乎總是會抵消掉微小的處理延遲。透過從本地快取提供回應或高效路由流量所節省的時間遠遠超過代理伺服器增加的極短時間。

例如,對後端的請求可能需要 200 毫秒。代理伺服器可能會增加 5 毫秒的延遲。但如果回應被緩存,總時間只有 5 毫秒,而不是 200 毫秒——這是一個巨大的改進。

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