API orķestrēšana: Pakalpojumu kompozīcija mūsdienu uzņēmumam

Mūsdienu strauji mainīgajā digitālajā vidē uzņēmumi arvien biežāk pieņem mikropakalpojumu arhitektūru, lai sasniegtu veiklību, mērogojamību un ātrāku nonākšanu tirgū. Tomēr sarežģītas neatkarīgu pakalpojumu ekosistēmas pārvaldība rada būtiskus izaicinājumus. API orķestrēšana parādās kā izšķirošs risinājums, kas nodrošina netraucētu pakalpojumu kompozīciju un optimizē biznesa procesus dažādās sistēmās.

Kas ir API orķestrēšana?

API orķestrēšana ir vairāku atsevišķu pakalpojumu apvienošanas process vienā, saskaņotā darbplūsmā. Tā vietā, lai klienti tieši sazinātos ar daudziem mikropakalpojumiem, viņi sazinās ar orķestratoru, kas pārvalda šo pakalpojumu izpildi noteiktā secībā. Tas vienkāršo klienta pieredzi un atsaista to no mikropakalpojumu arhitektūras pamatā esošās sarežģītības.

Iedomājieties to kā diriģentu, kas vada orķestri. Katrs mūziķis (mikropakalpojums) spēlē savu partiju, bet diriģents (API orķestrators) nodrošina, ka visi instrumenti spēlē kopā harmonijā, lai radītu skaistu simfoniju (biznesa procesu).

Pakalpojumu kompozīcija: API orķestrēšanas sirds

Pakalpojumu kompozīcija ir vairāku neatkarīgu pakalpojumu apvienošana lielākā, sarežģītākā pakalpojumā. Tas ir API orķestrēšanas pamats. Pastāv divas galvenās pieejas pakalpojumu kompozīcijai:

Orķestrēšana: Centrālais orķestrators pārvalda atsevišķu pakalpojumu izpildi iepriekš noteiktā secībā. Orķestrators ir atbildīgs par pakalpojumu izsaukšanu, kļūdu apstrādi un kopējās darbplūsmas pārvaldību. To dažreiz sauc arī par centralizētu horeogrāfiju.
Horeogrāfija: Katrs pakalpojums ir atbildīgs par to, lai zinātu, kad izpildīt un kā mijiedarboties ar citiem pakalpojumiem. Pakalpojumi sazinās savā starpā, izmantojot notikumus, bez centrālā orķestratora. To bieži dēvē par decentralizētu horeogrāfiju.

Orķestrēšana pret horeogrāfiju: detalizēts salīdzinājums

Izvēle starp orķestrēšanu un horeogrāfiju ir atkarīga no jūsu lietojumprogrammas specifiskajām prasībām. Šeit ir detalizēts salīdzinājums, lai palīdzētu jums pieņemt pareizo lēmumu:

Iezīme	Orķestrēšana	Horeogrāfija
Centralizēta kontrole	Jā, centrālais orķestrators pārvalda darbplūsmu.	Nē, pakalpojumi sazinās tieši, izmantojot notikumus.
Sarežģītība	Lielāka sarežģītība orķestratorā.	Lielāka sarežģītība sadalīta pa pakalpojumiem.
Saistība	Ciešāka saistība starp orķestratoru un pakalpojumiem.	Brīvāka saistība starp pakalpojumiem.
Mērogojamība	Orķestrators var kļūt par vājo posmu, ja tas nav pareizi mērogots.	Mērogojamāks, jo pakalpojumi ir neatkarīgi.
Redzamība	Viegli uzraudzīt un atkļūdot darbplūsmu no orķestratora.	Grūtāk uzraudzīt un atkļūdot sadalītus notikumus.
Elastība	Mazāk elastīgs, jo darbplūsma ir definēta orķestratorā.	Elastīgāks, jo pakalpojumus var pievienot vai noņemt, neietekmējot citus.
Lietošanas gadījumi	Sarežģītas darbplūsmas ar skaidru soļu secību, kas prasa stingru kontroli un uzraudzību. Piemēri ietver pasūtījumu apstrādi, kredīta pieteikumus un apdrošināšanas atlīdzību apstrādi.	Brīvi saistītas sistēmas, kur pakalpojumiem jāreaģē uz notikumiem decentralizētā veidā. Piemēri ietver reāllaika datu apstrādi, IoT lietojumprogrammas un uz notikumiem balstītus mikropakalpojumus.

API orķestrēšanas un pakalpojumu kompozīcijas priekšrocības

API orķestrēšanas un pakalpojumu kompozīcijas ieviešana piedāvā daudzas priekšrocības mūsdienu uzņēmumiem:

Vienkāršota klientu pieredze: Klienti mijiedarbojas ar vienu galapunktu, nevis vairākiem mikropakalpojumiem, vienkāršojot integrācijas procesu un uzlabojot lietotāja pieredzi.
Samazināta sarežģītība: Atsaista klientu lietojumprogrammas no mikropakalpojumu arhitektūras pamatā esošās sarežģītības, padarot sistēmas uzturēšanu un attīstību vieglāku.
Uzlabota atkārtota izmantošana: Ļauj atkārtoti izmantot esošos pakalpojumus dažādās darbplūsmās, samazinot izstrādes pūles un uzlabojot efektivitāti.
Uzlabota mērogojamība: Ļauj neatkarīgi mērogot atsevišķus pakalpojumus, pamatojoties uz to specifiskajām vajadzībām, optimizējot resursu izmantošanu un uzlabojot kopējo sistēmas veiktspēju.
Palielināta veiklība: Veicina ātrāku jaunu funkciju izstrādi un ieviešanu, ļaujot komandām koncentrēties uz atsevišķiem pakalpojumiem, neietekmējot citas sistēmas daļas.
Uzlabota noturība: Nodrošina noturību pret kļūmēm, ļaujot orķestratoram apstrādāt pakalpojumu kļūmes un atkārtot operācijas, nodrošinot, ka kopējā sistēma paliek pieejama.
Centralizēta uzraudzība un reģistrēšana: Nodrošina vienu redzamības punktu sarežģītu darbplūsmu izpildē, padarot vieglāku veiktspējas uzraudzību, vājo posmu identificēšanu un problēmu novēršanu.

API orķestrēšanas izaicinājumi

Lai gan API orķestrēšana piedāvā būtiskas priekšrocības, tā rada arī noteiktus izaicinājumus, kas ir jārisina:

Palielināta sarežģītība: API orķestrēšanas slāņa ieviešana un pārvaldība palielina kopējās sistēmas arhitektūras sarežģītību.
Veiktspējas pieskaitāmās izmaksas: Orķestrators var radīt veiktspējas pieskaitāmās izmaksas, ja tas nav pareizi izstrādāts un optimizēts.
Viens atteices punkts: Orķestrators var kļūt par vienu atteices punktu, ja tas nav pareizi izstrādāts augstai pieejamībai un noturībai pret kļūmēm.
Testēšana un atkļūdošana: Sarežģītu darbplūsmu, kas ietver vairākus pakalpojumus, testēšana un atkļūdošana var būt sarežģīta.
Pārvaldība un drošība: Pareizas pārvaldības un drošības nodrošināšana visos orķestrēšanas procesā iesaistītajos pakalpojumos ir ļoti svarīga.

API orķestrēšanas ieviešanas stratēģijas

Pastāv vairākas pieejas API orķestrēšanas ieviešanai, katrai no tām ir savi kompromisi:

1. Darbplūsmas dzinēji

Darbplūsmas dzinēji nodrošina platformu sarežģītu darbplūsmu definēšanai un izpildei. Tie piedāvā tādas funkcijas kā:

Vizuāls darbplūsmas dizainers
Atbalsts dažādiem darbplūsmas modeļiem
Integrācija ar dažādiem pakalpojumiem un sistēmām
Uzraudzības un reģistrēšanas iespējas

Darbplūsmas dzinēju piemēri ir Camunda, Activiti un jBPM. Tie ir piemēroti sarežģītiem, stāvokli saglabājošiem procesiem ar ilgstošām transakcijām, kas prasa cilvēka iejaukšanos vai sarežģītu lēmumu pieņemšanu.

Piemērs: Camunda var izmantot, lai orķestrētu pasūtījuma izpildes procesu. Darbplūsma varētu ietvert šādus soļus:

Saņemt pasūtījumu
Apstiprināt maksājumu
Pārbaudīt krājumus
Nosūtīt pasūtījumu
Nosūtīt apstiprinājuma e-pastu

2. Bezservera funkcijas

Bezservera funkcijas (piem., AWS Lambda, Azure Functions, Google Cloud Functions) var izmantot, lai ieviestu API orķestrēšanas loģiku. Bezservera funkcijas ir balstītas uz notikumiem un tās var aktivizēt API pieprasījumi, ziņojumi vai citi notikumi. Tās piedāvā tādas priekšrocības kā:

Mērogojamība
Izmaksu efektivitāte
Vienkāršota ieviešana

Bezservera funkcijas ir labi piemērotas bezstāvokļa darbplūsmām, kurām nepieciešamas minimālas pieskaitāmās izmaksas. Tās ir laba izvēle vienkāršu API orķestrēšanas scenāriju ieviešanai.

Piemērs: AWS Lambda funkciju var izmantot, lai orķestrētu datu apstrādes konveijeru. Funkcija varētu ietvert šādus soļus:

Saņemt datus no API galapunkta
Pārveidot datus
Saglabāt datus datu bāzē
Paziņot abonentiem

3. API vārtejas

API vārtejas var paplašināt, iekļaujot API orķestrēšanas iespējas. API vārtejas nodrošina centrālu ieejas punktu visiem API pieprasījumiem un var veikt tādus uzdevumus kā:

Autentifikācija un autorizācija
Pieprasījumu skaita ierobežošana
Pieprasījumu maršrutēšana
Pieprasījumu pārveidošana
Atbilžu agregācija

Dažas API vārtejas piedāvā iebūvētas orķestrēšanas funkcijas, ļaujot definēt darbplūsmas tieši vārtejas konfigurācijā. Šī pieeja var būt piemērota vienkāršiem orķestrēšanas scenārijiem, kur darbplūsmas loģika ir salīdzinoši vienkārša.

Piemērs: API vārteju var konfigurēt, lai orķestrētu lietotāja autentifikācijas procesu. Darbplūsma varētu ietvert šādus soļus:

Saņemt pieteikšanās pieprasījumu
Autentificēt lietotāju, izmantojot identitātes nodrošinātāju
Iegūt lietotāja profilu
Atgriezt piekļuves pilnvaru

4. Pielāgoti orķestrēšanas pakalpojumi

Dažos gadījumos jums var būt nepieciešams izveidot pielāgotu orķestrēšanas pakalpojumu, lai atbilstu specifiskām prasībām. Šī pieeja sniedz vislielāko elastību, bet prasa arī vislielākās pūles. Pielāgotu orķestrēšanas pakalpojumu var ieviest, izmantojot dažādas tehnoloģijas, piemēram:

Programmēšanas valodas (piem., Java, Python, Go)
Ziņojumapmaiņas sistēmas (piem., Kafka, RabbitMQ)
Datu bāzes (piem., PostgreSQL, MongoDB)

Pielāgots orķestrēšanas pakalpojums ir piemērots sarežģītiem orķestrēšanas scenārijiem, kas prasa precīzu kontroli pār darbplūsmas loģiku.

Piemērs: Pielāgotu orķestrēšanas pakalpojumu var izmantot, lai ieviestu sarežģītu finanšu transakciju apstrādes sistēmu. Darbplūsma varētu ietvert šādus soļus:

Saņemt transakcijas pieprasījumu
Apstiprināt transakcijas datus
Pārbaudīt konta atlikumu
Debetēt kontu
Kreditēt saņēmēja kontu
Reģistrēt transakciju

Biežākie integrācijas modeļi API orķestrēšanā

API orķestrēšanā parasti tiek izmantoti vairāki integrācijas modeļi, lai risinātu specifiskus izaicinājumus:

1. Sāgas modelis

Sāgas modelis ir dizaina modelis, ko izmanto, lai pārvaldītu ilgstošas transakcijas, kas aptver vairākus pakalpojumus. Tas nodrošina datu konsekvenci sadalītā vidē, sadalot transakciju virknē lokālu transakciju, no kurām katru izpilda viens pakalpojums. Ja viena no lokālajām transakcijām neizdodas, Sāgas modelis nodrošina mehānismu, lai kompensētu pabeigtās transakcijas, nodrošinot, ka kopējā transakcija galu galā tiek atcelta.

Pastāv divi galvenie Sāgas modeļu veidi:

Uz horeogrāfiju balstīta sāga: Katrs pakalpojums klausās notikumus un veic lokālu transakciju, pamatojoties uz notikumu. Kad lokālā transakcija ir pabeigta, pakalpojums publicē notikumu, lai aktivizētu nākamo transakciju Sāgā.
Uz orķestrēšanu balstīta sāga: Centrālais orķestrators pārvalda Sāgas izpildi. Orķestrators izsauc katru pakalpojumu noteiktā secībā un apstrādā visas radušās kļūmes.

2. Automātiskā slēdža modelis

Automātiskā slēdža modelis ir dizaina modelis, ko izmanto, lai novērstu kaskādes kļūmes sadalītā sistēmā. Tas darbojas, uzraugot pakalpojuma stāvokli un automātiski atverot automātisko slēdzi, ja pakalpojums kļūst nepieejams. Kad automātiskais slēdzis ir atvērts, pieprasījumi uz pakalpojumu tiek automātiski noraidīti, neļaujot klientam tērēt resursus, mēģinot izveidot savienojumu ar bojātu pakalpojumu. Pēc noteikta laika automātiskais slēdzis automātiski mēģinās aizvērt ķēdi, ļaujot dažiem pieprasījumiem iziet cauri. Ja pakalpojums ir vesels, automātiskais slēdzis aizvērsies, un normāla datplūsma atsāksies.

3. Agregatora modelis

Agregatora modelis ir dizaina modelis, ko izmanto, lai apvienotu datus no vairākiem pakalpojumiem vienā atbildē. Agregators saņem pieprasījumus no klientiem, izsauc vairākus pakalpojumus, lai iegūtu datus, un pēc tam agregē datus vienā atbildē, kas tiek atgriezta klientam. Šis modelis ir noderīgs, ja klientiem nepieciešams piekļūt datiem, kas ir izkaisīti pa vairākiem pakalpojumiem.

4. Starpniekservera (Proxy) modelis

Starpniekservera (Proxy) modelis ir dizaina modelis, ko izmanto, lai nodrošinātu vienkāršotu saskarni ar sarežģītu pakalpojumu. Starpniekserveris darbojas kā starpnieks starp klientu un pakalpojumu, slēpjot pamatā esošā pakalpojuma sarežģītību un nodrošinot lietotājam draudzīgāku saskarni. Šo modeli var izmantot, lai pievienotu pakalpojumam papildu funkcionalitāti, piemēram, kešatmiņu, reģistrēšanu vai drošību.

Labākās prakses API orķestrēšanā

Lai nodrošinātu veiksmīgu API orķestrēšanas ieviešanu, apsveriet šādas labākās prakses:

Definējiet skaidrus biznesa mērķus: Skaidri definējiet biznesa mērķus, kurus vēlaties sasniegt ar API orķestrēšanu. Tas palīdzēs jums noteikt projekta apjomu un identificēt pakalpojumus, kas jāorķestrē.
Izvēlieties pareizo orķestrēšanas pieeju: Izvēlieties orķestrēšanas pieeju, kas vislabāk atbilst jūsu specifiskajām prasībām. Apsveriet darbplūsmu sarežģītību, nepieciešamo kontroles līmeni, kā arī mērogojamības un veiktspējas prasības.
Projektējiet noturībai pret kļūmēm: Projektējiet savu orķestrēšanas slāni tā, lai tas būtu noturīgs pret kļūmēm. Ieviesiet mehānismus pakalpojumu kļūmju apstrādei un operāciju atkārtošanai.
Ieviesiet uzraudzību un reģistrēšanu: Ieviesiet visaptverošu uzraudzību un reģistrēšanu, lai sekotu līdzi darbplūsmu izpildei un identificētu potenciālās problēmas.
Nodrošiniet savas API: Nodrošiniet savas API ar atbilstošiem autentifikācijas un autorizācijas mehānismiem. Aizsargājiet sensitīvus datus un novērsiet neatļautu piekļuvi.
Izmantojiet API pārvaldības rīkus: Izmantojiet API pārvaldības rīkus, lai pārvaldītu savas API, uzraudzītu veiktspēju un ieviestu drošības politikas.
Automatizējiet ieviešanu: Automatizējiet sava orķestrēšanas slāņa ieviešanu, lai nodrošinātu konsekvenci un samazinātu kļūdu risku.
Pieņemiet DevOps principus: Pieņemiet DevOps principus, lai veicinātu sadarbību starp izstrādes un operāciju komandām un nodrošinātu vienmērīgu orķestrēšanas slāņa ieviešanu un darbību.

Reāli API orķestrēšanas piemēri

API orķestrēšana tiek izmantota dažādās nozarēs, lai optimizētu biznesa procesus un uzlabotu klientu pieredzi. Šeit ir daži piemēri:

E-komercija: Pasūtījumu apstrādes, maksājumu apstiprināšanas, krājumu pārvaldības un piegādes orķestrēšana, lai nodrošinātu netraucētu iepirkšanās pieredzi. Piemēram, globāla e-komercijas platforma varētu izmantot API orķestrēšanu, lai savienotu savu veikalu ar dažādām maksājumu vārtejām dažādās valstīs, apstrādājot valūtas konvertāciju un katram reģionam specifiskos nodokļu noteikumus.
Banku nozare: Kredīta pieteikumu, kredītkaršu apstrādes un kontu pārvaldības automatizācija, lai uzlabotu efektivitāti un samazinātu izmaksas. Banka, kas darbojas vairākās valstīs, varētu izmantot API orķestrēšanu, lai ievērotu vietējos banku noteikumus, veidojot kontu vai veicot naudas pārskaitījumus.
Veselības aprūpe: Pacientu ierakstu, pierakstu plānošanas un medicīnisko rēķinu integrēšana, lai nodrošinātu holistisku skatu uz pacienta informāciju. Veselības aprūpes sniedzējs var orķestrēt API, lai droši koplietotu pacienta datus ar dažādiem speciālistiem, kas iesaistīti pacienta aprūpē, vienlaikus ievērojot datu privātuma noteikumus, piemēram, HIPAA ASV vai GDPR Eiropā.
Ceļojumi: Lidojumu rezervēšanas, viesnīcu rezervāciju un automašīnu nomas apvienošana, lai izveidotu personalizētus ceļojumu maršrutus. Globāla ceļojumu aģentūra varētu izmantot API orķestrēšanu, lai apkopotu lidojumu un viesnīcu iespējas no dažādiem pakalpojumu sniedzējiem, parādot rezultātus lietotāja vēlamajā valodā un valūtā.

API orķestrēšanas nākotne

API orķestrēšana kļūst arvien svarīgāka, jo uzņēmumi pieņem mikropakalpojumus un izmanto mākoņnatīvas arhitektūras. API orķestrēšanas nākotne, visticamāk, ietvers:

Ar AI darbināta orķestrēšana: Mākslīgā intelekta izmantošana, lai dinamiski optimizētu darbplūsmas un pielāgotos mainīgajiem apstākļiem.
Uz notikumiem balstīta orķestrēšana: Uz notikumiem balstītu arhitektūru pieņemšana, lai nodrošinātu atsaucīgāku un mērogojamāku orķestrēšanu.
Zema koda/bez koda orķestrēšana: Zema koda/bez koda platformu nodrošināšana, lai dotu iespēju arī neprofesionāliem izstrādātājiem (citizen developers) veidot un pārvaldīt API orķestrācijas.
Integrācija ar pakalpojumu tīklu (Service Mesh): Netraucēta integrācija ar pakalpojumu tīkla tehnoloģijām, lai uzlabotu mikropakalpojumu novērojamību un kontroli.

Nobeigums

API orķestrēšana un pakalpojumu kompozīcija ir būtiskas, lai veidotu noturīgas, mērogojamas un veiglas lietojumprogrammas mūsdienu uzņēmumā. Izprotot priekšrocības, izaicinājumus un ieviešanas stratēģijas, jūs varat izmantot API orķestrēšanu, lai atraisītu pilnu jūsu mikropakalpojumu arhitektūras potenciālu un veicinātu biznesa inovācijas. Digitālajai ainavai turpinot attīstīties, API orķestrēšanai būs arvien nozīmīgāka loma netraucētas integrācijas nodrošināšanā un izcilas klientu pieredzes sniegšanā.