API Gateway: Menguasai Perutean Permintaan untuk Arsitektur Layanan Mikro

Dalam dunia layanan mikro, API Gateway bertindak sebagai titik masuk tunggal untuk semua permintaan klien. Tanggung jawab utamanya adalah merutekan permintaan ini secara efisien dan aman ke layanan backend yang sesuai. Perutean permintaan yang efektif sangat penting untuk mencapai kinerja, skalabilitas, dan pemeliharaan yang optimal dalam arsitektur layanan mikro. Panduan komprehensif ini menggali seluk-beluk perutean permintaan API Gateway, mencakup berbagai strategi, pola, opsi konfigurasi, dan praktik terbaik.

Memahami Perutean Permintaan API Gateway

Perutean permintaan adalah proses mengarahkan permintaan masuk ke layanan backend yang benar berdasarkan kriteria tertentu. Proses ini melibatkan analisis permintaan (misalnya, metode HTTP, path, header, parameter kueri) dan menerapkan aturan yang telah ditentukan sebelumnya untuk menentukan layanan target. API Gateway sering bertindak sebagai proksi terbalik, melindungi arsitektur layanan mikro internal dari dunia luar.

Konsep Utama

• Aturan Perutean: Mendefinisikan pemetaan antara permintaan masuk dan layanan backend. Aturan ini biasanya didasarkan pada atribut permintaan seperti path URL, metode HTTP, atau header.
• Penemuan Layanan (Service Discovery): Mekanisme di mana API Gateway menemukan instance yang tersedia dari layanan backend. Penemuan layanan sangat penting dalam lingkungan dinamis di mana instance layanan dapat sering ditambahkan atau dihapus.
• Penyeimbangan Beban (Load Balancing): Mendistribusikan permintaan masuk ke beberapa instance layanan backend untuk mencegah kelebihan beban dan memastikan ketersediaan tinggi.
• Manajemen Lalu Lintas (Traffic Management): Mengontrol aliran lalu lintas ke berbagai versi atau instance layanan, memungkinkan penerapan canary dan pengujian A/B.
• Keamanan: Mekanisme autentikasi dan otorisasi untuk memastikan hanya klien yang berwenang yang dapat mengakses layanan yang dilindungi.

Strategi Perutean Permintaan

Beberapa strategi dapat digunakan untuk perutean permintaan di API Gateway, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya. Memilih strategi yang tepat tergantung pada persyaratan spesifik aplikasi dan kompleksitas arsitektur layanan mikro.

1. Perutean Berbasis Path (Path-Based Routing)

Ini adalah strategi perutean yang paling umum dan lugas. Permintaan dirutekan berdasarkan path URL. Misalnya, permintaan ke /users mungkin dirutekan ke layanan `users`, sementara permintaan ke /products dirutekan ke layanan `products`.

Contoh:

Pertimbangkan platform e-commerce. Permintaan ke /api/v1/products mungkin dirutekan ke layanan mikro katalog produk, sementara permintaan ke /api/v1/orders dirutekan ke layanan mikro manajemen pesanan. Hal ini memungkinkan pemisahan tanggung jawab yang jelas dan manajemen layanan individual yang lebih mudah.

Konfigurasi:

Banyak platform API Gateway memungkinkan Anda untuk mengonfigurasi perutean berbasis path menggunakan pencocokan pola sederhana. Misalnya, di Kong, Anda dapat mendefinisikan rute yang cocok dengan permintaan dengan path tertentu dan meneruskannya ke layanan tertentu.

Kelebihan:

• Sederhana untuk diimplementasikan dan dipahami.
• Mudah untuk dikonfigurasi dan dipelihara.
• Cocok untuk skenario perutean dasar.

Kekurangan:

• Bisa menjadi rumit dengan jumlah layanan yang besar.
• Fleksibilitas terbatas dalam perutean berdasarkan kriteria yang lebih kompleks.

2. Perutean Berbasis Header (Header-Based Routing)

Permintaan dirutekan berdasarkan nilai header HTTP tertentu. Ini berguna untuk mengimplementasikan fitur seperti negosiasi konten (misalnya, perutean berdasarkan header `Accept`) atau versioning (misalnya, perutean berdasarkan header kustom `API-Version`).

Contoh:

Bayangkan Anda memiliki dua versi layanan `products` Anda (v1 dan v2). Anda dapat menggunakan header kustom, seperti `X-API-Version`, untuk merutekan permintaan ke versi yang sesuai. Permintaan dengan `X-API-Version: v1` akan dirutekan ke layanan v1, sementara permintaan dengan `X-API-Version: v2` akan dirutekan ke layanan v2. Ini berharga untuk peluncuran bertahap dan pengujian A/B.

Konfigurasi:

Sebagian besar API Gateway memungkinkan Anda untuk mendefinisikan aturan perutean berdasarkan nilai header. Anda dapat menentukan nama header dan nilai yang diharapkan untuk dicocokkan. Misalnya, di Azure API Management, Anda dapat menggunakan kebijakan untuk memeriksa nilai header dan merutekan permintaan sesuai dengan itu.

Kelebihan:

• Memberikan fleksibilitas lebih dari perutean berbasis path.
• Memungkinkan negosiasi konten dan versioning.

Kekurangan:

• Bisa lebih rumit untuk dikonfigurasi daripada perutean berbasis path.
• Mengharuskan klien untuk menyertakan header spesifik dalam permintaan mereka.

3. Perutean Berbasis Parameter Kueri (Query Parameter-Based Routing)

Permintaan dirutekan berdasarkan nilai parameter kueri di URL. Ini berguna untuk perutean berdasarkan kriteria spesifik yang dilewatkan sebagai bagian dari permintaan, seperti ID pelanggan atau kategori produk.

Contoh:

Pertimbangkan skenario di mana Anda ingin merutekan permintaan ke layanan backend yang berbeda berdasarkan lokasi geografis pelanggan. Anda dapat menggunakan parameter kueri, seperti `region`, untuk menentukan wilayah. Permintaan dengan /products?region=eu mungkin dirutekan ke layanan katalog produk di Eropa, sementara permintaan dengan /products?region=us dirutekan ke layanan di Amerika Serikat. Ini membantu mengoptimalkan kinerja dan kepatuhan bagi pengguna global.

Konfigurasi:

API Gateway biasanya menyediakan mekanisme untuk mengekstrak parameter kueri dari URL dan menggunakannya dalam aturan perutean. Di Google Cloud API Gateway, Anda dapat mendefinisikan aturan perutean berdasarkan nilai parameter kueri menggunakan konfigurasi layanan.

Kelebihan:

• Memungkinkan perutean berdasarkan kriteria dinamis.
• Berguna untuk mengimplementasikan fitur seperti perutean regional.

Kekurangan:

• Dapat membuat URL lebih kompleks dan sulit dibaca.
• Mengharuskan klien untuk menyertakan parameter kueri spesifik dalam permintaan mereka.

4. Perutean Berbasis Metode (Method-Based Routing)

Permintaan dirutekan berdasarkan metode HTTP (misalnya, GET, POST, PUT, DELETE). Ini sering digunakan bersama dengan perutean berbasis path untuk menyediakan API RESTful.

Contoh:

Anda mungkin merutekan GET /users ke layanan yang mengambil informasi pengguna, POST /users ke layanan yang membuat pengguna baru, PUT /users/{id} ke layanan yang memperbarui pengguna, dan DELETE /users/{id} ke layanan yang menghapus pengguna. Ini memanfaatkan kata kerja HTTP standar untuk desain API yang jelas dan konsisten.

Konfigurasi:

API Gateway umumnya mendukung perutean berdasarkan metode HTTP. Anda dapat mendefinisikan rute terpisah untuk setiap metode untuk path tertentu. AWS API Gateway memungkinkan Anda mengonfigurasi integrasi yang berbeda untuk setiap metode HTTP pada suatu sumber daya.

Kelebihan:

• Memungkinkan desain API RESTful.
• Pemisahan tanggung jawab yang jelas berdasarkan metode HTTP.

Kekurangan:

• Membutuhkan pemahaman yang baik tentang metode HTTP.

5. Perutean Berbasis Konten (Content-Based Routing)

Permintaan dirutekan berdasarkan konten dari badan permintaan. Ini berguna untuk perutean berdasarkan kriteria kompleks atau ketika keputusan perutean bergantung pada data yang dikirim dalam permintaan. Ini bisa sangat berguna dengan implementasi GraphQL di mana kueri itu sendiri yang mendorong perutean.

Contoh:

Pertimbangkan skenario di mana Anda memiliki beberapa layanan backend yang menangani berbagai jenis dokumen. Anda dapat memeriksa badan permintaan untuk menentukan jenis dokumen dan merutekan permintaan ke layanan yang sesuai. Misalnya, jika badan permintaan berisi payload JSON dengan bidang documentType: 'invoice', Anda dapat merutekan permintaan ke layanan pemrosesan faktur. Untuk bisnis global, faktur mungkin memiliki perbedaan regional (misalnya aturan PPN), jadi konten juga dapat mengidentifikasi negara untuk dirutekan sesuai.

Konfigurasi:

Perutean berbasis konten biasanya memerlukan konfigurasi yang lebih canggih daripada strategi perutean lainnya. Anda mungkin perlu menggunakan skrip atau kode kustom untuk memeriksa badan permintaan dan membuat keputusan perutean. Tyk API Gateway menyediakan fitur untuk transformasi permintaan dan skrip, yang dapat digunakan untuk perutean berbasis konten.

Kelebihan:

• Memberikan fleksibilitas paling besar dalam keputusan perutean.
• Memungkinkan perutean berdasarkan kriteria kompleks.

Kekurangan:

• Bisa menjadi yang paling kompleks untuk diimplementasikan dan dikonfigurasi.
• Mungkin memerlukan kode kustom atau skrip.
• Dapat memengaruhi kinerja karena kebutuhan untuk memeriksa badan permintaan.

Pola Perutean Permintaan

Beberapa pola yang sudah mapan dapat diterapkan untuk meningkatkan perutean permintaan dan memperbaiki arsitektur keseluruhan dari sistem layanan mikro.

1. Agregasi

API Gateway menggabungkan respons dari beberapa layanan backend menjadi satu respons tunggal untuk klien. Ini mengurangi jumlah perjalanan bolak-balik yang diperlukan dan menyederhanakan pengalaman klien.

Contoh:

Ketika klien meminta profil pengguna, API Gateway mungkin perlu mengambil data dari layanan `users`, layanan `profiles`, dan layanan `addresses`. API Gateway menggabungkan respons dari layanan-layanan ini menjadi satu respons profil pengguna tunggal, yang kemudian dikembalikan ke klien. Pola ini meningkatkan kinerja dan mengurangi kompleksitas aplikasi klien.

2. Transformasi

API Gateway mengubah permintaan dan respons antara klien dan layanan backend. Ini memungkinkan klien untuk menggunakan API yang berbeda dari yang diekspos oleh layanan backend, memisahkan klien dari arsitektur internal.

Contoh:

Klien mungkin mengirim permintaan dengan format data atau konvensi penamaan tertentu. API Gateway mengubah permintaan menjadi format yang dimengerti oleh layanan backend. Demikian pula, API Gateway mengubah respons dari layanan backend menjadi format yang diharapkan oleh klien. Pola ini memungkinkan fleksibilitas dan kemampuan beradaptasi yang lebih besar dalam arsitektur layanan mikro.

3. Perantaian (Chaining)

API Gateway merutekan permintaan ke beberapa layanan backend secara berurutan. Setiap layanan melakukan tugas tertentu dan meneruskan hasilnya ke layanan berikutnya dalam rantai.

Contoh:

Saat memproses pesanan, API Gateway mungkin pertama-tama merutekan permintaan ke layanan `validasi pesanan`, kemudian ke layanan `pemrosesan pembayaran`, dan akhirnya ke layanan `pemenuhan pesanan`. Setiap layanan melakukan tugas tertentu dan meneruskan pesanan ke layanan berikutnya dalam rantai. Pola ini memungkinkan proses bisnis yang kompleks untuk diimplementasikan secara modular dan skalabel.

4. Percabangan (Branching)

API Gateway merutekan permintaan ke layanan backend yang berbeda berdasarkan kondisi tertentu. Ini memungkinkan untuk mengimplementasikan logika bisnis yang berbeda berdasarkan konteks permintaan.

Contoh:

Berdasarkan lokasi pengguna, API Gateway mungkin merutekan permintaan ke layanan penetapan harga yang berbeda. Pengguna di Eropa mungkin dirutekan ke layanan yang menerapkan PPN, sementara pengguna di Amerika Serikat dirutekan ke layanan yang tidak. Ini memungkinkan untuk menyesuaikan logika bisnis ke wilayah atau segmen pelanggan tertentu.

Opsi Konfigurasi

Mengonfigurasi perutean permintaan di API Gateway biasanya melibatkan pendefinisian rute, layanan, dan kebijakan. Opsi konfigurasi spesifik bervariasi tergantung pada platform API Gateway yang digunakan.

1. Definisi Rute

Rute mendefinisikan pemetaan antara permintaan masuk dan layanan backend. Biasanya mencakup informasi berikut:

• Path: Path URL yang akan dicocokkan.
• Metode: Metode HTTP yang akan dicocokkan (misalnya, GET, POST, PUT, DELETE).
• Header: Header yang akan dicocokkan.
• Parameter Kueri: Parameter kueri yang akan dicocokkan.
• Layanan: Layanan backend tujuan perutean permintaan.

2. Definisi Layanan

Layanan mewakili layanan backend yang dapat dirutekan permintaannya oleh API Gateway. Biasanya mencakup informasi berikut:

• URL: URL dari layanan backend.
• Pemeriksaan Kesehatan (Health Check): Titik akhir untuk memeriksa kesehatan layanan backend.
• Penyeimbangan Beban: Algoritma penyeimbangan beban yang akan digunakan.

3. Kebijakan (Policies)

Kebijakan digunakan untuk menerapkan logika spesifik pada permintaan dan respons. Kebijakan dapat digunakan untuk autentikasi, otorisasi, pembatasan laju (rate limiting), transformasi permintaan, dan transformasi respons.

Memilih API Gateway

Beberapa solusi API Gateway tersedia, masing-masing dengan kekuatan dan kelemahannya sendiri. Pilihan API Gateway tergantung pada persyaratan spesifik aplikasi dan lingkungan infrastruktur.

Solusi API Gateway Populer

• Kong: API Gateway sumber terbuka yang dibangun di atas Nginx. Sangat dapat diperluas dan mendukung berbagai macam plugin.
• Tyk: API Gateway sumber terbuka dengan fokus pada manajemen API dan analitik.
• Apigee: Platform manajemen API komersial yang menyediakan berbagai macam fitur, termasuk API Gateway, analitik, dan portal pengembang.
• AWS API Gateway: Layanan API Gateway yang dikelola sepenuhnya yang disediakan oleh Amazon Web Services.
• Azure API Management: Layanan API Gateway yang dikelola sepenuhnya yang disediakan oleh Microsoft Azure.
• Google Cloud API Gateway: Layanan API Gateway yang dikelola sepenuhnya yang disediakan oleh Google Cloud Platform.

Praktik Terbaik untuk Perutean Permintaan

Mengikuti praktik terbaik untuk perutean permintaan dapat secara signifikan meningkatkan kinerja, skalabilitas, dan pemeliharaan arsitektur layanan mikro.

1. Jaga Aturan Perutean Tetap Sederhana

Hindari aturan perutean yang terlalu kompleks yang sulit dipahami dan dipelihara. Aturan yang lebih sederhana lebih mudah untuk dipecahkan masalahnya dan lebih sedikit rawan kesalahan.

2. Gunakan Penemuan Layanan

Manfaatkan penemuan layanan untuk secara dinamis menemukan layanan backend. Ini memastikan bahwa API Gateway selalu dapat merutekan permintaan ke instance yang tersedia, bahkan ketika layanan diskalakan atau diterapkan kembali.

3. Terapkan Penyeimbangan Beban

Distribusikan permintaan masuk ke beberapa instance layanan backend untuk mencegah kelebihan beban dan memastikan ketersediaan tinggi. Gunakan algoritma penyeimbangan beban yang sesuai untuk kebutuhan aplikasi (misalnya, round robin, least connections).

4. Amankan API Gateway Anda

Terapkan mekanisme autentikasi dan otorisasi untuk melindungi layanan backend dari akses tidak sah. Gunakan protokol keamanan standar industri seperti OAuth 2.0 dan JWT.

5. Pantau dan Analisis Kinerja Perutean

Pantau kinerja API Gateway dan layanan backend untuk mengidentifikasi hambatan dan mengoptimalkan aturan perutean. Gunakan alat analitik untuk melacak latensi permintaan, tingkat kesalahan, dan pola lalu lintas.

6. Manajemen Konfigurasi Terpusat

Gunakan sistem manajemen konfigurasi terpusat untuk mengelola aturan perutean dan konfigurasi lain dari API Gateway. Ini menyederhanakan manajemen dan penerapan perubahan di beberapa instance API Gateway.

7. Strategi Versioning

Terapkan strategi versioning yang jelas untuk API Anda. Ini memungkinkan Anda untuk memperkenalkan perubahan pada API Anda tanpa merusak klien yang ada. Gunakan perutean berbasis header atau path untuk merutekan permintaan ke versi API Anda yang berbeda.

8. Degradasi Anggun (Graceful Degradation)

Terapkan mekanisme degradasi anggun untuk menangani kegagalan pada layanan backend. Jika layanan backend tidak tersedia, API Gateway harus mengembalikan pesan kesalahan yang bermakna kepada klien alih-alih mogok.

9. Pembatasan Laju (Rate Limiting) dan Throttling

Terapkan pembatasan laju dan throttling untuk melindungi layanan backend agar tidak kewalahan oleh lalu lintas yang berlebihan. Ini dapat membantu mencegah serangan denial-of-service dan memastikan bahwa API Gateway tetap responsif.

Kesimpulan

Menguasai perutean permintaan API Gateway sangat penting untuk membangun arsitektur layanan mikro yang efisien, skalabel, dan dapat dipelihara. Dengan memahami berbagai strategi perutean, pola, opsi konfigurasi, dan praktik terbaik, Anda dapat secara efektif mengelola lalu lintas ke layanan backend Anda dan memberikan pengalaman yang mulus kepada klien Anda. Seiring layanan mikro terus berkembang, peran API Gateway dalam merutekan dan mengelola permintaan hanya akan menjadi lebih kritis. Memilih API Gateway yang sesuai untuk persyaratan dan infrastruktur spesifik juga sangat penting untuk kesuksesan. Ingatlah untuk menjaga keamanan di garis depan semua keputusan perutean.