CN113315710A - 基于异步动态路由的中台api网关管理配置及扩展方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于异步动态路由的中台API网关管理配置及扩展方法，管理配置方法包括：客户端向路由控制器发出路由更新请求，路由控制器将更新路由信息持久化入关系数据库并同步更新至内存数据库，并发送路由更新完毕的消息至消息服务器，消息服务器向网关服务器发送相应消息，网关服务器向内存数据库发出更新路由信息异步请求，内存数据库将更新数据发送至网关服务器，网关服务器响应事件回调，更新本地路由信息。扩展方法包括：负载分发器根据网关列表选定网关服务器并转发用户请求至中台服务，中台服务提供对应服务并将结果数据原路返回。本发明实现了API网关路由动态管理配置，并在保持一致性路由信息下实现了弹性水平扩展。
Description
技术领域
本发明涉及网络服务技术领域，尤其涉及一种基于异步动态路由的中台API网关管理配置及扩展方法。
背景技术
随着电网信息系统架构向“微服务”+“大中台”+“强后台”不断演进，构建高效可靠的微服务管理技术中台，已经被业界所广泛认知。技术中台为微服务提供通用基础能力支撑，让业务应用能够更专注于自己的领域逻辑，减少对于通用基础能力的耗时。为解决用户需要直接访问纷杂无序的微服务API难题，技术中台普遍提供了API网关入口基础支撑功能，能够有效屏蔽微服务内部细节，通过统一入口达到简化用户访问微服务内部API能力。虽然技术中台API 网关简化了用户消费API复杂度，但是当前API 网关还存在着一些亟需解决的问题：首先，路由信息维护性扩展性差，当前API 网关普遍采用配置文件方式记录路由信息，程序启动时加载路由信息，在需要更新路由时，只能通过改动路由配置文件并重启程序的方式，无法做到运行时实时更新。其次，API 网关扮演者技术中台服务前置的重要角色，一旦单机部署的API 网关发生故障将彻底阻断中台服务能力，因此对其可靠性要求高。在API 网关分布式部署模式下，虽然能够提供可用性，但是由于各自持有的路由信息相互隔离，存在无法做到路由信息的一致性问题，严重阻碍了API 网关多机分布式部署的广泛应用。
发明内容
本发明提出了一种基于异步动态路由的中台API网关管理配置及扩展方法，其目的是：解决当前API网关存在的路由动态管理配置、路由信息运行时异步更新问题，并在保持一致性路由信息下实现API网关的弹性水平扩展。
本发明技术方案如下：
一种基于异步动态路由的中台API网关管理配置方法，API网关管理配置系统包括客户端、路由控制器、关系数据库、内存数据库、消息服务器和网关服务器，所述API网关管理配置方法包括如下步骤：
S1-1：客户端向路由控制器发出路由更新请求；
S1-2：路由控制器首先将更新路由信息持久化入关系数据库中，然后将关系数据库路由信息同步更新至内存数据库中，并将内存数据库同步更新路由完毕的消息发送至消息服务器；
S1-3：消息服务器向网关服务器发送路由已更新的消息；
S1-4：网关服务器向内存数据库发出更新路由信息异步请求，内存数据库准备好路由更新数据并发送给网关服务器，网关服务器响应内存数据库事件回调，更新本地路由信息。
进一步地，步骤S1-1所述路由更新请求包括路由信息的新增、修改和删除操作，所述新增操作包括：用户在路由新增页面录入路由信息，所述录入路由信息包含ID标识、访问域名、断言类型、名称标识、描述信息和校验信息；所述新增操作和修改操作中，用户可选录入权限模式为无手动录入权限；所述删除操作中,用户选定对应的路由信息删除时系统给出确认提示。
进一步地，所述API网关管理配置系统还包括中台服务注册中心，所述新增操作和修改操作中，访问域名来自中台服务注册中心中注册的微服务实例信息。
进一步地，步骤S1-1所述新增操作和修改操作中，访问域名和名称标识具备唯一性校验功能，用于防止重复路由信息干扰。
进一步地，步骤S1-4所述网关服务器向内存数据库发出更新路由信息异步请求后执行主流程中的其他任务，直到内存数据库事件回调发生。
进一步地，步骤S1-2中，关系数据库的路由信息更新完成后再执行内存数据库路由更新逻辑，若内存数据库执行重试策略后依然无法更新路由信息，则对关系数据库操作回滚，并通知用户。
进一步地，步骤S1-4所述网关服务器向内存数据库发出更新路由信息异步请求时，网关服务器对于不同操作类型的消息处理策略分别为：当为新增操作或修改操作的消息时，根据ID标识向内存数据库发出异步获取指定路由记录请求；当为删除操作的消息时，根据ID标识删除程序内指定的路由记录。
本发明还提出了一种基于上述管理配置方法的API网关扩展方法， API网关扩展系统包括负载分发器、网关服务器和中台服务，所述API网关扩展方法包括如下步骤：
S2-1：将中台网关服务器统一纳入网关列表，负载分发器收到用户请求时根据网关列表选定一台网关服务器，并转发用户请求至选定的网关服务器；
S2-2：选定的网关服务器接收到用户请求后，根据路由请求匹配算法找到对应的路由信息，然后根据路由配置规则转发用户请求至对应的中台服务；
S2-3：中台服务提供对应的API服务，并将计算结果数据按照原路径逆向返回至用户请求终端。
进一步地，所述步骤S2-1还包括：若负载分发器根据网关列表选定的网关服务器不可用，网关服务器向负载分发器反馈不可用信号，此时负载分发器重新选择网关服务器，如此采用循环轮转的方法，直至选定可用的网关服务器。
进一步地，所述API网关扩展系统还包括网关控制器，步骤S2-1中若负载分发器根据网关列表无法找到可用的网关服务器，则通知网关控制器，网关控制器负责启动新的网关服务器，并将相应的网关信息注册到网关列表，负载分发器根据更新后的网关列表重新选定可用的网关服务器。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：（1）通过路由控制器驱动各个服务器方交互运转，结合内存数据库、关系数据库和消息服务器实现了路由的统一动态管理，并且采用异步模式更新，实现了API网关运行时路由的实时更新，不必进行重启，且避免了网关服务器阻塞发生，提高了网关服务器资源的利用率，提高了系统吞吐量；（2）在基于路由统一管理和异步动态更新模式下，由于中台多个API网关路由信息统一采集自内存数据库，实现了多实例API网关共享路由信息；多个API网关信息均被纳入网关列表，通过引入负载分发器和网关控制器，在保证路由信息一致性前提下，实现了API网关服务器的弹性扩展和高可用性。
附图说明
图1为API网关异步运行时动态路由管理配置架构示意图；
图2为API网关请求交互时序示意图；
图3为API网关请求交互流程示意图。
具体实施方式
为更加详尽的阐述本发明目的、实施过程和技术优势，本部分将参照附图对实施例过程做进一步描述，本实施例是本发明的重要组成部分，但并未全部囊括完整的实施例。技术人员在没有对本实施例做出实质性创新的情况下，均在本发明的保护范围内。
如图1，一种基于异步动态路由的中台API网关管理配置方法，API网关管理配置系统包括客户端7、路由控制器6、关系数据库1、内存数据库5、消息服务器3、网关服务器4和中台服务注册中心2，路由控制器6驱动着各个服务器方交互运转，最终实现路由信息动态管理、网关服务器运行时异步更新路由的功能。
所述API网关管理配置方法包括如下步骤：
S1-1：客户端7向路由控制器6发出路由更新请求，所述路由更新请求包括路由信息的新增、修改和删除操作。
对于新增操作，用户在路由新增页面录入路由信息，所述录入路由信息包含但不限于ID标识、访问域名、断言类型、名称标识和描述信息，并且包含必要的校验信息。其中，访问域名信息取自中台服务注册中心2，用户只可选取无手动录入权限；访问域名和名称标识具备唯一性校验功能，防止重复路由信息干扰。
对于修改操作，访问域名信息取自中台服务注册中心2，用户只可选取无手动录入权限；访问域名和名称标识具备唯一性校验功能，防止重复路由信息干扰。
对于删除操作,用户在选定对应的路由信息删除时系统会给出确认提示。
S1-2：首先，路由控制器6接收到用户新增、修改或删除命令后，采用同步方式更新相应的数据至关系数据库1内。
其次，路由控制器6将关系数据库1路由信息同步更新至内存数据库5中，此过程对新增、修改和删除三种不同的操作请求分别按照如下策略执行：
对于新增操作，只有在路由信息存入关系数据库1操作完成后，方可执行内存数据库5路由新增逻辑。若内存数据库5在执行重试策略后依然无法存储，此时应当对关系数据库1操作回滚，并通知用户。
对于修改操作，只有在路由信息从关系数据库1修改操作完成后，方可执行内存数据库5路由修改逻辑，此处修改逻辑采用值覆盖策略。若内存数据库5在执行重试策略后依然无法更新，此时应当对关系数据库1操作回滚，并通知用户。
对于删除操作，只有在路由信息从关系数据库1删除操作完成后，方可执行内存数据库5路由删除逻辑，若内存数据库5在执行重试策略后依然无法删除，此时应当对关系数据库1操作回滚，并通知用户。
然后，路由控制器6将内存数据库5同步更新路由完毕的消息发送至消息服务器3。
S1-3：消息服务器3向网关服务器4发送路由已更新的消息。
S1-4：网关服务器4向内存数据库5发出更新路由信息异步请求，对于不同操作类型的消息处理策略分别为：当为新增操作或修改操作的消息时，根据ID标识向内存数据库5发出异步获取指定路由记录请求；当为删除操作的消息时，根据ID标识删除程序内指定的路由记录。
网关服务器4向内存数据库5发出更新路由信息异步请求后可执行主流程中的其他任务，直到内存数据库事件回调发生。
内存数据库5准备好路由更新数据并发送给网关服务器4，网关服务器4响应内存数据库事件回调，更新本地路由信息，并在本机内部缓存路由信息，直至下一频次的路由更新为止。
如图2，本实施例还提供了一种在保持路由一致性前提下，基于上述异步动态管理配置方法的API网关水平弹性扩展方法，API网关扩展系统包括负载分发器8、网关控制器9、网关服务器4和中台服务10。
如图3，所述API网关扩展方法包括如下步骤：
S2-1：将中台网关服务器4统一纳入网关列表，负载分发器8收到用户请求时根据网关列表选定一台网关服务器4，并转发用户请求至选定的网关服务器4。
若负载分发器8根据网关列表选定的网关服务器4不可用，网关服务器4向负载分发器8反馈不可用信号，此时负载分发器8重新选择网关服务器4，如此采用循环轮转的方法，直至选定一台可用的网关服务器4。比如，由于是分布式架构，选定的网关服务器4和中台服务10之间网络存在网络分区不连通可能性，此时网关服务器4无法将客户端7的请求转发到对应的中台服务10，需要重新选择网关服务器4。
进一步地，若负载分发器8根据网关列表无法找到可用的网关服务器4，即当前环境无可用API网关，则通知网关控制器9，网关控制器9负责启动新的网关服务器4，并将相应的网关信息注册到网关列表，负载分发器8根据更新后的网关列表重新选定可用的网关服务器4。
S2-2：选定的网关服务器4接收到用户请求后，根据路由请求匹配算法找到对应的路由信息，然后根据路由配置规则转发用户请求至对应的中台服务10。
S2-3：中台服务10提供对应的API服务，并将计算结果数据按照原路径逆向返回至用户请求终端。
Claims (10)
1.一种基于异步动态路由的中台API网关管理配置方法，其特征在于：API网关管理配置系统包括客户端（7）、路由控制器（6）、关系数据库（1）、内存数据库（5）、消息服务器（3）和网关服务器（4），所述API网关管理配置方法包括如下步骤：
S1-1：客户端（7）向路由控制器（6）发出路由更新请求；
S1-2：路由控制器（6）首先将更新路由信息持久化入关系数据库（1）中，然后将关系数据库（1）路由信息同步更新至内存数据库（5）中，并将内存数据库（5）同步更新路由完毕的消息发送至消息服务器（3）；
S1-3：消息服务器（3）向网关服务器（4）发送路由已更新的消息；
S1-4：网关服务器（4）向内存数据库（5）发出更新路由信息异步请求，内存数据库（5）准备好路由更新数据并发送给网关服务器（4），网关服务器（4）响应内存数据库（5）事件回调，更新本地路由信息。
2.如权利要求1所述的基于异步动态路由的中台API网关管理配置方法，其特征在于：步骤S1-1所述路由更新请求包括路由信息的新增、修改和删除操作，所述新增操作包括：用户在路由新增页面录入路由信息，所述录入路由信息包含ID标识、访问域名、断言类型、名称标识、描述信息和校验信息；所述新增操作和修改操作中，用户可选录入权限模式为无手动录入权限；所述删除操作中,用户选定对应的路由信息删除时系统给出确认提示。
3.如权利要求2所述的基于异步动态路由的中台API网关管理配置方法，其特征在于：所述API网关管理配置系统还包括中台服务注册中心（2），所述新增操作和修改操作中，访问域名来自中台服务注册中心（2）中注册的微服务实例信息。
4.如权利要求2所述的基于异步动态路由的中台API网关管理配置方法，其特征在于：步骤S1-1所述新增操作和修改操作中，访问域名和名称标识具备唯一性校验功能，用于防止重复路由信息干扰。
5.如权利要求1所述的基于异步动态路由的中台API网关管理配置方法，其特征在于：步骤S1-4所述网关服务器（4）向内存数据库（5）发出更新路由信息异步请求后执行主流程中的其他任务，直到内存数据库事件回调发生。
6.如权利要求1所述的基于异步动态路由的中台API网关管理配置方法，其特征在于：步骤S1-2中，关系数据库（1）的路由信息更新完成后再执行内存数据库（5）路由更新逻辑，若内存数据库（5）执行重试策略后依然无法更新路由信息，则对关系数据库（1）操作回滚，并通知用户。
7.如权利要求2所述的基于异步动态路由的中台API网关管理配置方法，其特征在于：步骤S1-4所述网关服务器（4）向内存数据库（5）发出更新路由信息异步请求时，网关服务器（4）对于不同操作类型的消息处理策略分别为：当为新增操作或修改操作的消息时，根据ID标识向内存数据库（5）发出异步获取指定路由记录请求；当为删除操作的消息时，根据ID标识删除程序内指定的路由记录。
8.一种基于如权利要求1至7任一所述的管理配置方法的API网关扩展方法，其特征在于：API网关扩展系统包括负载分发器（8）、网关服务器（4）和中台服务（10），所述API网关扩展方法包括如下步骤：
S2-1：将中台网关服务器（4）统一纳入网关列表，负载分发器（8）收到用户请求时根据网关列表选定一台网关服务器（4），并转发用户请求至选定的网关服务器（4）；
S2-2：选定的网关服务器（4）接收到用户请求后，根据路由请求匹配算法找到对应的路由信息，然后根据路由配置规则转发用户请求至对应的中台服务（10）；
S2-3：中台服务（10）提供对应的API服务，并将计算结果数据按照原路径逆向返回至用户请求终端。
9.如权利要求8所述的API网关扩展方法，其特征在于：所述步骤S2-1还包括：若负载分发器（8）根据网关列表选定的网关服务器（4）不可用，网关服务器（4）向负载分发器（8）反馈不可用信号，此时负载分发器（8）重新选择网关服务器（4），如此采用循环轮转的方法，直至选定可用的网关服务器（4）。
10.如权利要求9所述的API网关扩展方法，其特征在于：所述API网关扩展系统还包括网关控制器（9），步骤S2-1中若负载分发器（8）根据网关列表无法找到可用的网关服务器（4），则通知网关控制器（9），网关控制器（9）负责启动新的网关服务器（4），并将相应的网关信息注册到网关列表，负载分发器（8）根据更新后的网关列表重新选定可用的网关服务器（4）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210827 |