Reverse Proxy so với API Gateway: Giải thích 3 điểm khác biệt chính

API Gateway là gì?

API Gateway hoạt động như một “người trung gian” giữa người dùng và các dịch vụ backend của bạn. Nó ẩn toàn bộ chi tiết về kiến trúc máy chủ khỏi người dùng. Điều này có nghĩa là thay vì phải giao tiếp trực tiếp với nhiều dịch vụ backend khác nhau, người dùng chỉ cần gửi yêu cầu đến API Gateway. Gateway sau đó sẽ xử lý và điều hướng các yêu cầu này đến đúng dịch vụ backend, thậm chí có thể kết hợp kết quả từ nhiều dịch vụ thành một phản hồi duy nhất. Cách thiết lập này giúp đơn giản hóa mã phía client và giảm số lần ứng dụng phải gửi yêu cầu đến máy chủ, từ đó cải thiện hiệu suất tổng thể.

Ngoài ra, API Gateway còn đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường các yếu tố như bảo mật, độ tin cậy, khả năng mở rộng, khả năng quan sát và truy vết (traceability). Vì vậy, nó không chỉ là một công cụ quản lý lưu lượng mà còn là giải pháp mạnh mẽ giúp duy trì và giám sát sức khỏe, hiệu quả của ứng dụng.

API Gateway cung cấp những gì?

API Gateway mang đến nhiều chức năng giúp tăng cường bảo mật, cải thiện hiệu năng và hỗ trợ quan sát, truy vết trên toàn hệ thống mạng.

Tính năng bảo mật:

• Xác thực và Phân quyền (Authentication & Authorization): Gateway tập trung hóa quyền kiểm soát truy cập, đảm bảo chỉ người dùng hợp lệ mới có thể gửi yêu cầu nhất định.
• Danh sách trắng IP (IP Whitelisting): Cho phép chỉ các địa chỉ IP được chỉ định mới được truy cập API, bổ sung một lớp bảo mật bổ sung.

Tối ưu hiệu suất:

• Giới hạn tốc độ, điều tiết và hạn ngạch (Rate Limiting, Throttling, Quota): Giúp kiểm soát tải trên máy chủ bằng cách giới hạn số lượng yêu cầu hoặc lượng dữ liệu có thể xử lý trong một khoảng thời gian nhất định, đặc biệt hữu ích để kiểm soát mức sử dụng API dựa trên gói đăng ký của người dùng.
• Chính sách thử lại và ngắt mạch (Retry Policy & Circuit Breaker): Nâng cao khả năng phục hồi của dịch vụ khi backend tạm thời không khả dụng, bằng cách thử lại hoặc tạm ngừng gửi yêu cầu để tránh quá tải.

Ghi log, truy vết, tương quan (Logging, Tracing, Correlation): Thu thập log chi tiết cho từng yêu cầu, giúp xác định backend nào được tham gia xử lý và theo dõi các chỉ số liên quan, điều cần thiết cho việc giám sát và khắc phục sự cố API.

Ưu và nhược điểm của API Gateway

API Gateway là một công cụ mạnh mẽ để quản lý API, nhưng giống như bất kỳ công nghệ nào, nó cũng có ưu điểm và nhược điểm riêng.

Ưu điểm:

• Tăng cường bảo mật và quản lý lưu lượng: Giúp kiểm soát dữ liệu hiệu quả và ngăn truy cập trái phép.
• Xác thực dữ liệu: Kiểm tra dữ liệu gửi đến API để đảm bảo đúng định dạng và tiêu chuẩn trước khi xử lý.
• Theo dõi chỉ số: Thu thập thông tin về mức sử dụng API phục vụ tối ưu hiệu năng và lập kế hoạch mở rộng.
• Khả năng mở rộng linh hoạt: Dễ dàng thích ứng với lưu lượng tăng hoặc giảm.
• Điều chỉnh phản hồi: Cho phép sửa đổi dữ liệu phản hồi từ backend để đảm bảo tính nhất quán.
• Hỗ trợ toàn bộ vòng đời API: Quản lý các kiến trúc API phức tạp và triển khai quy mô lớn hiệu quả.
• Phân phối lưu lượng: Cân bằng yêu cầu giữa nhiều dịch vụ.
• Bộ nhớ đệm hiệu quả: Giảm độ trễ và tải cho máy chủ backend.
• Tùy chỉnh API: Hỗ trợ tạo các API riêng phục vụ nhu cầu cụ thể.
• Điều tiết và định hình lưu lượng: Kiểm soát tốc độ yêu cầu API, tránh quá tải.
• Phản hồi tĩnh: Xử lý các yêu cầu phản hồi cố định nhanh chóng.

Nhược điểm:

• Độ trễ tăng: Có thể tạo thêm bước trung gian trong quá trình xử lý mạng.
• Cấu hình phức tạp: Yêu cầu cấu hình kỹ lưỡng và bảo trì liên tục.
• Chi phí vận hành cao: Tốn kém trong triển khai, mở rộng, và duy trì trên quy mô lớn.
• Rủi ro hiệu suất: Nếu cấu hình không tối ưu, lớp xử lý bổ sung có thể làm giảm tốc độ ứng dụng.

Reverse Proxy là gì?

Reverse proxy đóng vai trò trung gian giữa người dùng (hoặc hệ thống bên ngoài) và một hoặc nhiều máy chủ backend, thường nằm trong mạng nội bộ doanh nghiệp. Cấu trúc này đặc biệt hữu ích trong các môi trường phức tạp như kiến trúc microservices, nơi việc truy cập trực tiếp vào nhiều dịch vụ backend có thể trở nên rườm rà và tiềm ẩn rủi ro bảo mật.

Reverse proxy giúp đơn giản hóa bằng cách tạo một điểm truy cập duy nhất cho nhiều dịch vụ, xử lý xác thực người dùng an toàn hơn bằng cách di chuyển thông tin đăng nhập ra khỏi tầng giao diện. Nó cũng cho phép bảo trì hoặc nâng cấp backend mà không làm gián đoạn trải nghiệm người dùng.

Ngoài ra, reverse proxy có thể thay đổi (rewrite) URL của yêu cầu, giúp che giấu hoàn toàn máy chủ backend khỏi người dùng. Sau khi xử lý yêu cầu ban đầu, reverse proxy sẽ chuyển tiếp đến backend tương ứng để xử lý tiếp.

Reverse Proxy cung cấp những gì?

Reverse proxy cung cấp nhiều chức năng nhằm tăng hiệu suất, bảo mật và hiệu quả cho ứng dụng, bao gồm:

• Cân bằng tải (Load Balancing): Phân phối lưu lượng đều giữa các máy chủ backend, giúp tăng hiệu suất và độ sẵn sàng.
• Xử lý SSL/TLS: Giải mã và mã hóa lưu lượng, giảm tải cho backend.
• Nén dữ liệu (Compression): Giảm dung lượng dữ liệu gửi đi, tăng tốc phản hồi.
• Bộ nhớ đệm (Caching): Lưu bản sao dữ liệu truy cập thường xuyên, giúp phản hồi nhanh hơn.
• Bảo mật: Lọc lưu lượng độc hại, xác thực người dùng và bảo vệ backend khỏi tấn công.

Ưu và nhược điểm của Reverse Proxy

Reverse proxy là một công cụ trung gian hiệu quả giữa người dùng và máy chủ, tuy nhiên nó cũng có những ưu điểm và hạn chế riêng.

Ưu điểm của Reverse Proxy

• Đơn giản và hiệu quả: Là một giải pháp đơn giản giúp che giấu đặc điểm, thậm chí cả sự tồn tại của các máy chủ gốc khỏi người dùng bên ngoài.
• Linh hoạt trong thử nghiệm: Hỗ trợ thử nghiệm đa biến và A/B testing trực tiếp trên phía máy chủ mà không cần JavaScript phía client, giúp quy trình thử nghiệm trở nên gọn gàng và hiệu quả hơn.
• Xử lý nội dung động: Có khả năng phản hồi nhanh chóng với các trang được tạo ra động theo thời gian thực.
• Quản lý yêu cầu tập trung: Quản lý tất cả yêu cầu đến thông qua một địa chỉ IP công cộng duy nhất và phân phối chúng đến nhiều máy chủ khác nhau trong hệ thống mạng.
• Tiết kiệm chi phí: Thường rẻ hơn trong việc thiết lập và quản lý so với các giải pháp khác.
• Giám sát và bảo vệ tích hợp: Cung cấp các công cụ cơ bản cho việc giám sát và bảo mật.
• Hợp nhất không gian URL: Cho phép truy cập nhiều trang web khác nhau dưới cùng một cấu trúc URL thống nhất.
• Điều phối và định tuyến giao thức: Hỗ trợ giao tiếp trơn tru giữa các giao thức mạng khác nhau và định hướng yêu cầu đến đúng điểm đích.
• Dễ dàng bảo trì: Nhờ cấu trúc đơn giản, reverse proxy rất dễ quản lý và bảo trì.
• Cân bằng tải và dự phòng: Giúp tăng hiệu suất tổng thể bằng cách loại bỏ tình trạng gián đoạn dịch vụ và phân phối lưu lượng truy cập đồng đều giữa các máy chủ.

Nhược điểm của Reverse Proxy

• Độ tin cậy: Thông thường kém ổn định hơn API Gateway do có kiến trúc đơn giản hơn.
• Vấn đề với SSL Offloading: Có thể gặp lỗi tương thích khi xử lý SSL/TLS với một số ứng dụng.
• Tiêu đề dư thừa: Có khả năng tạo ra các header trùng lặp trong quá trình giao tiếp giữa proxy và máy chủ, gây lãng phí và giảm hiệu quả.
• Khả năng giám sát và truy vết hạn chế: Thiếu các tính năng nâng cao cho việc giám sát và theo dõi, khiến việc khắc phục sự cố trong môi trường triển khai trực tiếp trở nên khó khăn hơn.
• Tùy chọn quản lý tải giới hạn: Cung cấp ít tùy chọn hơn cho cân bằng tải và chiến lược phân phối nội dung, có thể làm tăng độ trễ hoặc hạn chế hiệu năng tổng thể.

Sự khác biệt chính giữa API Gateway và Reverse Proxy

Mục đích

API Gateway đóng vai trò là trung gian trọng yếu giữa ứng dụng khách và các dịch vụ backend. Nhiệm vụ chính của nó là cung cấp một trung tâm tập trung để quản lý, bảo mật và tối ưu hóa luồng yêu cầu API. Ngược lại, Reverse Proxy cũng là trung gian giữa ứng dụng khách và máy chủ backend, nhưng chủ yếu tập trung vào việc định tuyến các yêu cầu đến đúng máy chủ dựa trên các quy tắc định sẵn.

Bảo mật

API Gateway tăng cường bảo mật bằng cách ngăn chặn việc lộ diện trực tiếp các dịch vụ ra bên ngoài. Nó áp dụng các chính sách bảo mật nghiêm ngặt và kiểm tra toàn diện mọi yêu cầu đến. Reverse Proxy, ngược lại, bảo mật hệ thống bằng cách ẩn chi tiết máy chủ, xử lý SSL termination, hoạt động như một tường lửa mạnh mẽ, đồng thời phân phối tải để tối ưu tài nguyên và ngăn tình trạng quá tải.

Giao thức

API Gateway hoạt động ở tầng ứng dụng (Layer 7) trong mô hình OSI, chủ yếu xử lý các loại lưu lượng như HTTP, REST, SOAP, cùng các giao thức ứng dụng khác. Reverse Proxy cũng hoạt động ở Layer 7, nhưng tập trung vào việc xử lý HTTP/HTTPS và các giao thức tương tự ở tầng ứng dụng.

Lựa chọn giữa Proxy ngược và API Gateway

Khi quyết định giữa proxy ngược và API Gateway, điều quan trọng là phải xem xét nhu cầu cụ thể và mục tiêu bạn muốn đạt được. Dưới đây là hướng dẫn đơn giản giúp bạn lựa chọn:

Chọn API Gateway nếu bạn cần:

Quản lý và cung cấp API cho khách hàng bên ngoài sử dụng.

Thêm các tính năng dành riêng cho API như xác thực, ủy quyền, giới hạn tốc độ và cung cấp tài liệu API.

Cho phép giao tiếp hiệu quả giữa các microservices và khách hàng bên ngoài trong kiến ​​trúc microservices. Ví dụ: trong ứng dụng ngân hàng di động kết nối với nhiều dịch vụ tài chính khác nhau, API Gateway có thể quản lý các yêu cầu về số dư tài khoản, giao dịch và thanh toán một cách hiệu quả, cải thiện cả tính bảo mật và giám sát.

Hãy chọn Reverse Proxy nếu bạn tập trung vào

Cân bằng tải, giảm tải TLS và lưu trữ đệm, đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng web và trang web. Ví dụ: trong một trang web thương mại điện tử có lưu lượng truy cập cao, proxy ngược có thể phân phối các yêu cầu của người dùng đến trên nhiều máy chủ, nâng cao hiệu suất và đơn giản hóa việc quản lý máy chủ.

Trong một số trường hợp, việc sử dụng cả hai có thể mang lại lợi ích

Vai trò của cổng API và proxy ngược có thể chồng chéo. Ví dụ: bạn có thể sử dụng proxy ngược để xử lý các kết nối TLS ban đầu trước khi chuyển yêu cầu đến cổng API. Mặt khác, cổng API có thể định tuyến yêu cầu đến các proxy ngược, sau đó các proxy này sẽ quản lý các điểm cuối API thực tế.

Cách tiếp cận này đảm bảo bạn có thể tận dụng từng công nghệ theo thế mạnh của nó, nâng cao hiệu quả và bảo mật tổng thể của hệ thống.

Lợi ích của việc sử dụng API Gateway thay vì Proxy ngược

Cổng API cung cấp một bộ tính năng nâng cao vượt trội hơn so với các tính năng có sẵn thông qua proxy ngược, đặc biệt là trong lĩnh vực quản lý API. Dưới đây là một số lợi ích chính:

• Trải nghiệm nâng cao cho nhà phát triển: Cổng API cải thiện đáng kể trải nghiệm cho cả nhà phát triển nội bộ và bên ngoài khi tương tác với API. Các tính năng thường bao gồm cổng thông tin dành cho nhà phát triển, tạo điều kiện đăng ký, cung cấp tài liệu cần thiết và cung cấp phản hồi giả lập để hợp lý hóa quy trình phát triển.
• Các tính năng nâng cao dành riêng cho API: Không giống như proxy ngược, cổng API được thiết kế để quản lý toàn bộ vòng đời của API một cách hiệu quả. Điều này bao gồm:
• Quản lý Vòng đời API: Các công cụ kiểm soát phiên bản cho phép nhà phát triển quản lý các phiên bản API khác nhau một cách hiệu quả.
• Xác thực/Ủy quyền: Tích hợp với các hệ thống Nhà cung cấp Danh tính (IDP) hiện có đảm bảo API có thể truy cập an toàn.
• Giới hạn/Điều tiết Tốc độ: Khả năng thực thi các chính sách sử dụng dựa trên các tầng người dùng khác nhau, ngăn chặn việc sử dụng quá mức API.
• Chuyển đổi Đơn giản: Các tiện ích chuyển đổi yêu cầu và phản hồi khi chúng đi qua cổng giúp đơn giản hóa tương tác giữa các hệ thống khác nhau.
• Quản lý API tập trung: Mặc dù cả proxy ngược và cổng API đều có thể hoạt động như một điểm truy cập duy nhất vào API của bạn, nhưng cổng API cung cấp mức độ kiểm soát vượt trội hơn trong việc quản lý và điều khiển API. Chúng giúp việc thực thi các chính sách nhất quán trên tất cả các dịch vụ trở nên dễ dàng hơn, cho phép giám sát chi tiết việc sử dụng API và đảm bảo tính đồng nhất giữa các dịch vụ API đa dạng.

Kết luận

Tóm lại, việc hiểu rõ các vai trò và lợi thế riêng biệt của cổng API và proxy ngược là điều cần thiết để nâng cao hiệu suất và khả năng mở rộng kiến ​​trúc phần mềm của bạn. Việc so sánh “proxy ngược với cổng API” và tích hợp chiến lược các thành phần này sẽ giúp phát triển một môi trường phần mềm không chỉ hiệu quả và an toàn hơn mà còn trực quan hơn cho người dùng.

Hãy đánh giá cẩn thận nhu cầu cụ thể của bạn để đưa ra quyết định sáng suốt về việc triển khai các yếu tố then chốt này trong hành trình phát triển phần mềm của bạn. Cách tiếp cận chu đáo này sẽ góp phần vào sự thành công chung và khả năng thích ứng của các ứng dụng của bạn trong bối cảnh công nghệ không ngừng phát triển.