Priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklis: srauto taisyklių valdymas

Šiandienos vis sudėtingesnėse ir paskirstytose programų aplinkose itin svarbu efektyviai ir saugiai valdyti srautą. Priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklis suteikia įrankius apibrėžti ir vykdyti srauto taisykles, siūlydamas smulkmenišką kontrolę, kaip užklausos yra maršrutizuojamos, transformuojamos ir apsaugomos jūsų programoje. Šiame straipsnyje nagrinėjamos priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklio panaudojimo koncepcijos, privalumai ir įgyvendinimo strategijos siekiant patikimo srauto taisyklių valdymo.

Kas yra priekinės sąsajos paslaugų tinklelis?

Paslaugų tinklelis yra speciali infrastruktūros dalis, valdanti paslaugų tarpusavio ryšį. Nors tradiciniai paslaugų tinkleliai paprastai veikia galinėje dalyje, priekinės sąsajos paslaugų tinklelis išplečia šias galimybes į kliento pusę, valdydamas sąveikas tarp vartotojo sąsajos (UI) ir galinių paslaugų. Jis suteikia nuoseklų ir stebimą sluoksnį srautui valdyti, saugumo politikoms taikyti ir bendrai vartotojo patirčiai gerinti.

Skirtingai nuo galinių paslaugų tinklelių, kurie pirmiausia susiję su vidiniu paslaugų ryšiu, priekinės sąsajos paslaugų tinkleliai orientuojasi į sąveikas, inicijuotas vartotojo (arba kliento programos, atstovaujančios vartotoją). Tai apima užklausas iš žiniatinklio naršyklių, mobiliųjų programų ir kitų kliento pusės programų.

Kas yra politikos variklis?

Politikos variklis yra sistema, kuri įvertina taisykles ir priima sprendimus pagal tas taisykles. Priekinės sąsajos paslaugų tinklelio kontekste politikos variklis interpretuoja ir vykdo srauto taisykles, autorizacijos politiką ir kitas konfigūracijas, kurios valdo, kaip apdorojamos užklausos. Jis veikia kaip paslaugų tinklelio smegenys, užtikrinančios, kad visas srautas atitiktų apibrėžtas politikas.

Politikos varikliai gali būti įgyvendinti įvairiais būdais, pradedant nuo paprastų taisyklėmis pagrįstų sistemų iki sudėtingų sprendimų priėmimo variklių, pagrįstų mašininiu mokymusi. Dažniausi įgyvendinimai apima taisyklėmis pagrįstas sistemas, atributais pagrįstą prieigos kontrolę (ABAC) ir vaidmenimis pagrįstą prieigos kontrolę (RBAC).

Pagrindiniai priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklio pranašumai srauto taisyklių valdymui

• Patobulintas saugumas: įdiekite patikimas saugumo politikas, tokias kaip autentifikavimas, autorizacija ir greičio ribojimas, kad apsaugotumėte savo programą nuo kenkėjiškų atakų ir neteisėtos prieigos.
• Pagerintas atsparumas: protingai maršrutizuokite srautą į sveikus galinės dalies egzempliorius, sumažindami gedimų poveikį ir užtikrindami didelį prieinamumą.
• Optimizuotas našumas: įdiekite srauto formavimo ir apkrovos balansavimo strategijas, kad optimizuotumėte atsakymo laiką ir pagerintumėte bendrą vartotojo patirtį.
• Supaprastintas diegimas: lengvai įgalinkite kanarėlių diegimus ir A/B testavimą, leidžiantį palaipsniui diegti naujas funkcijas ir patvirtinti jų našumą prieš visiškai išleidžiant jas visiems vartotojams.
• Padidintas stebėjimas: gaukite išsamių įžvalgų apie srauto modelius ir programos elgseną naudodami išsamius metrikus ir sekimo galimybes.
• Centralizuota kontrolė: valdykite visas srauto taisykles ir politikas iš centrinės vietos, supaprastindami administravimą ir užtikrindami nuoseklumą visoje programoje.

Dažni srauto taisyklių valdymo scenarijai

Priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklis leidžia įgyvendinti įvairius srauto valdymo scenarijus. Štai keletas pavyzdžių:

1. Kanarėlių diegimai

Kanarėlių diegimai apima naujos jūsų programos versijos išleidimą mažam vartotojų pogrupiui prieš išleidžiant ją visai vartotojų bazei. Tai leidžia jums stebėti naujos versijos našumą ir stabilumą realioje aplinkoje, sumažinant paplitusių problemų riziką.

Pavyzdys: nukreipkite 5 % srauto iš Europos vartotojų į naują programos versiją, o likusius 95 % srauto maršrutizuokite į esamą versiją. Stebėkite pagrindinius metrikus, tokius kaip atsakymo laikas ir klaidų dažnis, kad nustatytumėte galimas problemas prieš pateikiant naują versiją daugiau vartotojų.

Konfigūracija: politikos variklis būtų sukonfigūruotas maršrutizuoti srautą pagal vartotojo vietą (pvz., naudojant IP adreso geografinę vietą). Metrikų rinkimas ir įspėjimai būtų integruoti, kad būtų teikiami realaus laiko atsiliepimai apie kanarėlės diegimą.

2. A/B testavimas

A/B testavimas leidžia palyginti dvi skirtingas funkcijos ar vartotojo sąsajos versijas, kad nustatytumėte, kuri veikia geriau. Tai yra vertingas įrankis vartotojų įsitraukimui ir konversijų rodikliams optimizuoti.

Pavyzdys: vartotojams rodykite dvi skirtingas nukreipimo puslapio versijas, atsitiktinai priskirdami juos arba A, arba B versijai. Stebėkite metrikus, tokius kaip paspaudimų dažnis ir konversijų rodiklis, kad nustatytumėte, kuri versija yra veiksmingesnė.

Konfigūracija: politikos variklis atsitiktinai paskirstytų srautą tarp dviejų versijų. Vartotojo priskyrimas paprastai būtų palaikomas naudojant slapukus ar kitus nuolatinio saugojimo mechanizmus, kad būtų užtikrintas nuoseklumas atskiriems vartotojams.

3. Geografiniu pagrindu pagrįstas maršrutizavimas

Geografiniu pagrindu pagrįstas maršrutizavimas leidžia maršrutizuoti srautą į skirtingus galinės dalies egzempliorius pagal vartotojo geografinę vietą. Tai gali būti naudojama našumui pagerinti maršrutizuojant vartotojus į serverius, kurie yra geografiškai arčiau jų, arba laikantis duomenų laikymo reglamentų.

Pavyzdys: maršrutizuokite srautą iš Šiaurės Amerikos vartotojų į serverius, esančius Jungtinėse Valstijose, o srautą iš Europos vartotojų – į serverius, esančius Vokietijoje. Tai gali sumažinti delsą ir užtikrinti atitiktį GDPR reglamentams.

Konfigūracija: politikos variklis naudotų IP adreso geografinę vietą, kad nustatytų vartotojo vietą ir atitinkamai maršrutizuotų srautą. Reikėtų atsižvelgti į VPN naudojimą, kuris galėtų užmaskuoti tikrąją vartotojų vietą.

4. Vartotojo specifinis maršrutizavimas

Vartotojo specifinis maršrutizavimas leidžia maršrutizuoti srautą pagal vartotojo atributus, tokius kaip jų prenumeratos lygis, vaidmuo ar įrenginio tipas. Tai gali būti naudojama norint suteikti suasmenintą patirtį arba įgyvendinti prieigos kontrolės politiką.

Pavyzdys: maršrutizuokite srautą iš aukščiausios kokybės abonentų į specialius galinės dalies egzempliorius, kurių našumas ir talpa didesnė. Tai užtikrina, kad aukščiausios kokybės abonentai gautų geresnę vartotojo patirtį.

Konfigūracija: politikos variklis pasiektų vartotojo atributus iš centrinio tapatybės tiekėjo (pvz., OAuth 2.0 serverio) ir maršrutizuotų srautą pagal tuos atributus.

5. Greičio ribojimas

Greičio ribojimas apsaugo jūsų programą nuo piktnaudžiavimo apribojant užklausų, kurias vartotojas ar klientas gali pateikti per tam tikrą laikotarpį, skaičių. Tai padeda išvengti paslaugos atsisakymo atakų ir užtikrina, kad jūsų programa išliktų prieinama teisėtiems vartotojams.

Pavyzdys: apribokite užklausų, kurias vartotojas gali pateikti autentifikavimo galiniam punktui, skaičių iki 10 užklausų per minutę. Tai apsaugo nuo žiaurios jėgos atakų prieš vartotojų paskyras.

Konfigūracija: politikos variklis stebėtų kiekvieno vartotojo pateiktų užklausų skaičių ir atmestų užklausas, viršijančias apibrėžtą greičio limitą.

6. Antraščių manipuliavimas

Antraščių manipuliavimas leidžia modifikuoti HTTP antraštes, kad pridėtumėte, pašalintumėte arba pakeistumėte jose esančią informaciją. Tai gali būti naudojama įvairiems tikslams, pavyzdžiui, saugumo žetonų pridėjimui, sekimo informacijos sklaidai arba užklausų URL modifikavimui.

Pavyzdys: pridėkite pasirinktinę antraštę prie visų užklausų į galinės dalies paslaugą, kad nustatytumėte kliento programą, kuri inicijavo užklausą. Tai leidžia galinės dalies paslaugai pritaikyti savo atsakymą pagal kliento programą.

Konfigūracija: politikos variklis būtų sukonfigūruotas modifikuoti HTTP antraštes pagal iš anksto apibrėžtas taisykles.

Priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklio įgyvendinimas

Yra keletas variantų, kaip įgyvendinti priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklį, įskaitant:

• Paslaugų tinklelio sistemos: naudokite esamas paslaugų tinklelio sistemas, tokias kaip Istio arba Envoy, kurias galima išplėsti, kad būtų palaikomas priekinės sąsajos srauto valdymas.
• Open Policy Agent (OPA): integruokite OPA, bendrosios paskirties politikos variklį, kad įgyvendintumėte srauto taisykles ir autorizacijos politiką.
• Pasirinktiniai sprendimai: sukurkite pasirinktinį politikos variklį naudodami pasirinktas programavimo kalbas ir sistemas.

Paslaugų tinklelio sistemos (Istio, Envoy)

Istio ir Envoy yra populiarios paslaugų tinklelio sistemos, suteikiančios išsamų funkcijų rinkinį srautui, saugumui ir stebėjimui valdyti. Nors pirmiausia sukurtos galinėms paslaugoms, jas galima pritaikyti ir priekinės sąsajos srautui valdyti. Tačiau norint jas pritaikyti kliento pusės sudėtingumui, reikia atidžiai apsvarstyti tokius veiksnius kaip naršyklės suderinamumas ir kliento pusės saugumas.

Argumentai "už":

• Subrendusios ir gerai palaikomos sistemos.
• Išsamus funkcijų rinkinys.
• Integracija su populiariomis debesijos platformomis.

Argumentai "prieš":

• Gali būti sudėtinga nustatyti ir valdyti.
• Gali prireikti reikšmingo pritaikymo, kad būtų palaikomi specifiniai priekinės sąsajos reikalavimai.
• Per didelis krūvis, susijęs su visaverte paslaugų tinkleliu, gali būti per didelis paprastesniems priekinės sąsajos scenarijams.

Open Policy Agent (OPA)

OPA yra bendrosios paskirties politikos variklis, leidžiantis apibrėžti ir vykdyti politikas naudojant deklaratyvią kalbą, vadinamą Rego. OPA gali būti integruotas su įvairiomis sistemomis, įskaitant paslaugų tinklelius, API šliuzus ir Kubernetes. Dėl savo lankstumo jis yra geras pasirinkimas įgyvendinant sudėtingas srauto taisykles ir autorizacijos politiką.

Argumentai "už":

• Labai lankstus ir pritaikomas.
• Deklaratyvi politikos kalba (Rego).
• Integracija su įvairiomis sistemomis.

Argumentai "prieš":

• Reikia išmokti Rego kalbą.
• Gali būti sudėtinga derinti sudėtingas politikas.
• Reikalinga integracija su esama priekinės sąsajos infrastruktūra.

Pasirinktiniai sprendimai

Pasirinktinio politikos variklio kūrimas leidžia pritaikyti sprendimą pagal konkrečius jūsų poreikius. Tai gali būti geras pasirinkimas, jei turite unikalių reikalavimų, kurių negalima patenkinti naudojant esamas sistemas ar politikos variklius. Tačiau tam taip pat reikia reikšmingų kūrimo pastangų ir nuolatinės priežiūros.

Argumentai "už":

• Visiška įgyvendinimo kontrolė.
• Pritaikytas konkretiems reikalavimams.

Argumentai "prieš":

• Reikšmingos kūrimo pastangos.
• Reikalinga nuolatinė priežiūra.
• Bendruomenės palaikymo ir iš anksto sukurtų integracijų trūkumas.

Įgyvendinimo žingsniai

Nepriklausomai nuo pasirinkto įgyvendinimo būdo, paprastai įgyvendinant priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklį atliekami šie veiksmai:

1. Apibrėžkite savo srauto valdymo tikslus: nustatykite konkrečius srauto valdymo scenarijus, kuriuos norite įgyvendinti (pvz., kanarėlių diegimai, A/B testavimas, greičio ribojimas).
2. Pasirinkite politikos variklį: pasirinkite politikos variklį, kuris atitinka jūsų reikalavimus, atsižvelgdami į tokius veiksnius kaip lankstumas, našumas ir naudojimo paprastumas.
3. Apibrėžkite savo politikas: parašykite politikas, apibrėžiančias, kaip srautas turėtų būti maršrutizuojamas, transformuojamas ir apsaugotas.
4. Integruokite politikos variklį: integruokite politikos variklį su savo priekinės sąsajos infrastruktūra. Tai gali apimti tarpinio serverio diegimą, programos kodo modifikavimą arba šoninio konteinerio naudojimą.
5. Išbandykite savo politikas: kruopščiai išbandykite savo politikas, kad įsitikintumėte, jog jos veikia taip, kaip tikėtasi.
6. Stebėkite savo sistemą: stebėkite savo sistemą, kad galėtumėte sekti srauto modelius ir nustatyti galimas problemas.

Pasauliniai aspektai ir geriausia praktika

Įgyvendinant priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklį pasaulinei auditorijai, labai svarbu atsižvelgti į šiuos veiksnius:

• Duomenų laikymas: užtikrinkite, kad srautas būtų maršrutizuojamas į serverius, kurie atitinka duomenų laikymo reglamentus skirtinguose regionuose. Pavyzdžiui, GDPR reikalauja, kad ES piliečių asmens duomenys būtų apdorojami ES.
• Našumas: optimizuokite srauto maršrutizavimą, kad sumažintumėte delsą vartotojams skirtingose geografinėse vietose. Apsvarstykite galimybę naudoti turinio pristatymo tinklus (CDN) ir geografiškai paskirstytus serverius.
• Lokalizacija: pritaikykite srauto taisykles pagal vartotojo kalbą ir kultūrą. Pavyzdžiui, galbūt norėsite maršrutizuoti vartotojus į skirtingas savo programos versijas, kurios yra lokalizuotos konkrečiam jų regionui.
• Saugumas: įdiekite patikimą saugumo politiką, kad apsaugotumėte savo programą nuo atakų, kurios gali kilti iš skirtingų pasaulio vietų. Tai apima apsaugą nuo tarpvietinių scenarijų (XSS), SQL injekcijos ir kitų įprastų žiniatinklio pažeidžiamumų.
• Atitiktis: užtikrinkite, kad jūsų srauto valdymo politika atitiktų visus galiojančius įstatymus ir reglamentus skirtingose šalyse. Tai apima reglamentus, susijusius su duomenų privatumu, saugumu ir vartotojų apsauga.
• Stebėjimas: įdiekite išsamų stebėjimą, kad suprastumėte srauto modelius skirtinguose regionuose. Tai apima tokių metrikų kaip atsakymo laikas, klaidų dažnis ir vartotojo elgsena sekimą. Naudokite šiuos duomenis, kad optimizuotumėte srauto valdymo politiką ir nustatytumėte galimas problemas.

Įrankiai ir technologijos

Štai įrankių ir technologijų, dažniausiai naudojamų priekinės sąsajos paslaugų tinklelio įgyvendinimuose, sąrašas:

• Envoy Proxy: didelio našumo tarpinis serveris, skirtas debesies gimtosioms programoms, dažnai naudojamas kaip paslaugų tinklelių statybinis blokas.
• Istio: populiari paslaugų tinklelio platforma, teikianti srauto valdymo, saugumo ir stebėjimo funkcijas.
• Open Policy Agent (OPA): bendrosios paskirties politikos variklis politikoms įgyvendinti visoje jūsų infrastruktūroje.
• Kubernetes: konteinerių orkestravimo platforma, dažnai naudojama paslaugų tinkleliams diegti ir valdyti.
• Prometheus: stebėjimo ir įspėjimo sistema metrikams rinkti ir analizuoti.
• Grafana: duomenų vizualizavimo įrankis prietaisų skydeliams kurti ir metrikams vizualizuoti.
• Jaeger ir Zipkin: paskirstytos sekimo sistemos, skirtos sekti užklausas, kai jos keliauja per jūsų mikroservisus.
• NGINX: populiarus žiniatinklio serveris ir atvirkštinis tarpinis serveris, kuris gali būti naudojamas srautui valdyti.
• HAProxy: didelio našumo apkrovos balansuotojas, kuris gali būti naudojamas srautui paskirstyti.
• Linkerd: lengvas paslaugų tinklelis, sukurtas paprastumui ir naudojimo paprastumui.

Konfigūracijos pavyzdys (iliustracinis – naudojant Envoy kaip tarpinį serverį)

Šiame pavyzdyje parodyta supaprastinta Envoy konfigūracija maršrutizuoti srautą pagal vartotojo agentą:

yaml static_resources: listeners: - name: listener_0 address: socket_address: address: 0.0.0.0 port_value: 8080 filter_chains: - filters: - name: envoy.filters.network.http_connection_manager typed_config: "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.http_connection_manager.v3.HttpConnectionManager stat_prefix: ingress_http route_config: name: local_route virtual_hosts: - name: local_service domains: ["*"] routes: - match: headers: - name: user-agent string_match: contains: "Mobile" route: cluster: mobile_cluster - match: prefix: "/" route: cluster: default_cluster http_filters: - name: envoy.filters.http.router typed_config: "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.http.router.v3.Router clusters: - name: mobile_cluster connect_timeout: 0.25s type: STRICT_DNS lb_policy: ROUND_ROBIN load_assignment: cluster_name: mobile_cluster endpoints: - lb_endpoints: - endpoint: address: socket_address: address: mobile_backend port_value: 80 - name: default_cluster connect_timeout: 0.25s type: STRICT_DNS lb_policy: ROUND_ROBIN load_assignment: cluster_name: default_cluster endpoints: - lb_endpoints: - endpoint: address: socket_address: address: default_backend port_value: 80

Paaiškinimas:

• Klausytojas: klauso įeinančio HTTP srauto 8080 prievade.
• HTTP ryšio valdytojas: valdo HTTP ryšius ir maršrutizuoja užklausas.
• Maršruto konfigūracija: apibrėžia maršrutus pagal užklausos charakteristikas.
• Maršrutai:
  • Pirmasis maršrutas atitinka užklausas su User-Agent antrašte, kurioje yra "Mobile", ir maršrutizuoja jas į `mobile_cluster`.
  • Antrasis maršrutas atitinka visas kitas užklausas (priešdėlis "/") ir maršrutizuoja jas į `default_cluster`.
• Klasteriai: apibrėžia galinės dalies paslaugas (mobile_backend ir default_backend), į kurias maršrutizuojamos užklausos. Kiekvienas klasteris turi DNS pavadinimą (pvz., mobile_backend) ir prievadą (80).

Pastaba: Tai supaprastintas pavyzdys. Realaus pasaulio konfigūracija greičiausiai būtų sudėtingesnė ir apimtų papildomas funkcijas, tokias kaip sveikatos patikrinimai, TLS konfigūracija ir sudėtingesnės maršrutizavimo taisyklės.

Ateities tendencijos

Priekinės sąsajos paslaugų tinklelio ir politikos variklių sritis sparčiai vystosi. Štai keletas ateities tendencijų, į kurias reikia atkreipti dėmesį:

• Integracija su WebAssembly (Wasm): Wasm leidžia vykdyti kodą tiesiogiai naršyklėje, todėl galite įgyvendinti sudėtingesnes srauto valdymo politikas kliento pusėje.
• Dirbtinis intelektas (DI) ir mašininis mokymasis (ML): DI ir ML gali būti naudojami automatiškai optimizuoti srauto maršrutizavimą, aptikti anomalijas ir suasmeninti vartotojo patirtį.
• Serverless Computing: Serverless platformos tampa vis populiaresnės kuriant priekinės sąsajos programas. Paslaugų tinkleliai gali būti naudojami srautui ir saugumui valdyti serverless aplinkose.
• Edge Computing: Edge computing apima duomenų apdorojimą arčiau vartotojo, o tai gali pagerinti našumą ir sumažinti delsą. Paslaugų tinkleliai gali būti diegiami pakraštyje, kad būtų valdomas srautas ir saugumas edge computing aplinkose.
• Vis didesnis atvirojo kodo technologijų diegimas: atvirojo kodo technologijos, tokios kaip Istio, Envoy ir OPA, tampa vis populiaresnės įgyvendinant paslaugų tinklelius. Tikėtina, kad ši tendencija tęsis ir ateityje.

Išvada

Priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklis yra galingas įrankis srautui valdyti sudėtingose ir paskirstytose programų aplinkose. Įgyvendindami patikimas srauto taisykles, galite padidinti saugumą, pagerinti atsparumą, optimizuoti našumą ir supaprastinti diegimą. Programoms tampant vis sudėtingesnėms ir paskirstytoms, efektyvių srauto valdymo sprendimų poreikis tik augs. Suprasdami šiame straipsnyje aprašytas koncepcijas, privalumus ir įgyvendinimo strategijas, galite panaudoti priekinės sąsajos paslaugų tinklelio politikos variklį, kad sukurtumėte patikimas ir keičiamo dydžio programas, kurios suteikia išskirtinę vartotojo patirtį.