Как спроектировать архитектуру API с API-брокерами: инструменты, стили, принципы и выгоды для бизнеса, стремящегося к скорости, безопасности и масштабируемости.

Application Programming Interfaces (API) обеспечивает обмен данными между приложениями. Для бизнеса проектирование надежной архитектуры API критически важно: он позволяет объединять сервисы, автоматизировать задачи и работать эффективнее. Рассмотрим в статье, как проектирование архитектуры и интеграций API-брокеров сервисов помогает компаниям увеличивать прибыль, снижать ошибки и улучшать клиентский опыт.

Понятие архитектуры 

Архитектура API — это структура, определяющая, как API организованы, как взаимодействуют с другими системами и предоставляют функциональность. Хорошо спроектированная архитектура делает API модульными, масштабируемыми и удобными для поддержки. Это снижает затраты на обслуживание и ускоряет процесс внедрения новых функций.

Базовые элементы архитектуры 

• API Gateway: Централизованный вход для клиентских запросов, обеспечивающий маршрутизацию и безопасность.
• Service Registry: Хранит информацию о доступных сервисах, упрощая их обнаружение.
• API Management Layer: Инструменты для проектирования, тестирования и мониторинга API.
• Backend Services: Сервисы, исполняющие бизнес-логику.
• Data Layer: Управляет данными, к которым обращаются API.

Таблица: бизнес-эффективность ключевых элементов API-архитектуры

Архитектурные стили 

Каждый из архитектурных стилей API обладает своими особенностями и сценариями применения в бизнесе:

1. REST. Использование стандартных методов и протокола HTTP для манипуляции ресурсами. REST широко применяется благодаря своей простоте, читаемости и совместимости с веб-технологиями. Он идеально подходит для веб-приложений, мобильных сервисов, быстрого прототипирования и проектов, требующих высокой масштабируемости.
2. SOAP. В основе этого протокола XML-форматирование с фокусом на безопасность и надежность. Востребован в корпоративных приложениях, где важна стандартизированная и защищенная передача данных, например, в банковской сфере или госсекторе. 
3. GraphQL — представляет собой язык формирования запросов и платформу исполнения для API, созданную разработчиками Facebook. Клиенты запрашивают лишь те данные, которые им необходимы. GraphQL повышает общую производительность, снижая количество запросов к серверу. Этот стиль идеален для мобильных приложений с разными потребностями в данных, а также для работы со сложными, взаимосвязанными данными.    
4. RPC. Протокол для вызова функций на удаленном сервере как локальных. Его современные реализации (gRPC) обеспечивают высокую скорость и защищенность, что актуально для микросервисных сред. Применяется для выполнения удаленных процедур, требующих конкретного результата, особенно в ресурсоемких вычислениях, абстрагируя детали от клиента.    

Роль API-брокеров

API-брокер сервисов (Service API Broker) — это специализированный инструмент архитектуры, единая точка входа и выхода для всех взаимодействий между приложениями и сервисами, как внутренними, так и внешними. Представим его как диспетчера на сложном транспортном узле. API-брокер снижает сложность интеграций и ускоряет внедрение новых сервисов.

Преимущества использования API-брокеров:

• Экономия времени: ускоряют подключение новых систем.
• Надежность: обеспечивают стабильность интеграций.
• Управляемость: централизованное управление API.
• Снижение затрат: уменьшают расходы на разработку.

Брокер и API Gateway: уточнение терминов

Важно различать эти часто смешиваемые понятия:

API Gateway: фокусируется в первую очередь на внешних потребителях. Это фасад для внутренних сервисов. Основные задачи — маршрутизация, аутентификация/авторизация внешних пользователей, ограничение скорости, кеширование, преобразование протоколов.

API-брокер сервисов (Service Broker/ESB): управляет всеми взаимодействиями, включая внутреннюю коммуникацию между сервисами (микросервисами). Помимо функций шлюза, часто включает сложную маршрутизацию на основе контента, преобразование форматов данных, управление последовательностью действий между сервисами, гарантированную доставку сообщений.

Принципы проектирования 

Для большинства компаний API-брокеры становятся ключевым инструментом, позволяющим сократить затраты на интеграцию и повысить надежность систем. При проектировании архитектуры учитывайте следующие принципы:

1. Разделение ответственности: API-брокер позволяет каждому сервису сосредоточиться на своей основной функции, в то время как он управляет интеграцией. Это снижает сложность разработки и увеличивает скорость внедрения новых решений.
2. Бессостояние: запрос к API должен иметь всю информацию для его обработки. Это позволяет выдерживать рост до 10 000 запросов в сек. без потери доступности, что особенно важно для B2B-систем с высокой нагрузкой.
3. Ориентация на ресурсы: API структурируются вокруг ресурсов, идентифицируемых через URI. API-брокер направляет запросы к нужным ресурсам, упрощая взаимодействие.
4. Единообразный интерфейс: HTTP-методы обеспечивает совместимость. API-брокер гарантирует единообразие в их применении.
5. Слойность системы: введение слоев, таких как API-брокер, позволяет внедрять кеширование, балансировку нагрузки и функции безопасности, улучшая производительность.
6. Версионность: управление версиями API предотвращает сбои при обновлениях. API-брокер помогает одновременно поддерживать разные версии.
7. Безопасность: использование современных стандартов, таких как OAuth 2.0 или JWT, защищает данные. API-брокеры централизуют управление безопасностью, снижая риски утечек.
8. Масштабируемость: архитектура должна выдерживать рост числа запросов. API-брокеры распределяют нагрузку, обеспечивая стабильность.
9. Поддерживаемость: модульный дизайн и четкая документация упрощают обслуживание. API-брокеры централизуют мониторинг и управление API.
10. Поддержка событийной архитектуры: для систем, которые требуют обработку данных в реальном времени, API-брокеры могут выступать в роли хабов событий, обеспечивая асинхронное взаимодействие.

Эти принципы приносят значительные преимущества компаниям:

• Бесшовная интеграция: API-брокеры упрощают связь между системами партнеров, сокращая время на настройку интеграций.
• Экономия ресурсов: Автоматизация операций снижает расходы. Интеграция CRM и ERP через API-брокер уменьшает время на обработку заказа на 25%.
• Рост безопасности: Централизованный контроль над доступом — ключевой элемент в снижении угроз, связанных с утечкой данных.
• Ускорение вывода продуктов: Быстрая интеграция новых сервисов позволяет быстрее реагировать на рыночные изменения.
• Улучшение партнерских связей: API-брокеры обеспечивают надежный обмен данными, укрепляя доверие между партнерами.
  ‍

{{cta}}

План проектирования архитектуры API с брокером: пошагово

Создание архитектуры API — системный процесс, напрямую влияющий на скорость интеграций, стоимость владения и устойчивость бизнес-процессов. Разберем каждый шаг для создания эффективного решения.

1. Анализ целей и требований. На данном этапе важно собрать ключевые требования. Функциональные описывают, что API должен делать: например, получение данных о товарах, создание заказов или управление учетными записями. Нефункциональные касаются производительности, безопасности и масштабируемости, таких как время ответа в 200 мс или поддержка 1000 одновременных пользователей.

Пример: Для e-commerce API функциональные требования — это получение ассортимента, оформление заказа. Нефункциональные — HTTPS-шифрование, обработка 1000 RPS.

2. Выбор стиля архитектуры. Выбор стиля архитектуры определяет, как API должен взаимодействовать с клиентами. Основные варианты (подробно стили архитектуры мы рассмотрели выше):

• REST: подходит для веб-приложений, где важна легкость интеграции (Microsoft Learn).
• SOAP: подходит для сложных транзакций с высокими требованиями безопасности (банковские системы). Менее гибок, но надежен.
• GraphQL: идеален для мобильных приложений, где важна оптимизация.

При выборе учитывайте:

• Цели проекта: REST для простоты, SOAP для безопасности, GraphQL для гибкости.
• Совместимость с текущими системами и технологиями.
• Экспертизу команды: REST проще для большинства разработчиков.
• Будущие потребности: GraphQL облегчает эволюцию API.

Пример: Для мобильного приложения GraphQL оптимизирует запросы, а для банковской системы SOAP обеспечивает надежность.

3. Дизайн ресурсов. Данный шаг определяет, какие данные и функции API предоставляет. Ресурсы — это бизнес-сущности: «пользователи», «товары», «заказы», с уникальными идентификаторами. На этом этапе важно:

• Определить ключевые сущности: например, в API блога — «посты», «комментарии», «авторы».
• Указать атрибуты: для «пользователя» — id, имя, email.
• Установить связи: «пользователь» имеет «заказы», «заказ» содержит «товары».
• Использовать понятные имена: множественное число для коллекций (/users), единственное для отдельных ресурсов (/users/123).
• Избегать глубокой вложенности: вместо /users/123/orders/456/items используйте URI для связанных ресурсов.
• Поддерживать фильтрацию и пагинацию: например, /posts?author=456 для фильтрации по автору.
  ‍

4. Определение операций. Операции задают, как клиент взаимодействует с ресурсами через HTTP-методы:

• GET: Получает данные (пример: GET /users/123 — запрос сведений о пользователе с ID 123).
• POST: Разрабатывает новый ресурс (пример: POST /users — добавление нового пользователя).
• PUT: Полностью обновляет ресурс (пример: PUT /users/123 — замена всех данных пользователя 123).
• PATCH: Обновляет ресурс частично — изменяет указанные поля (пример: PATCH /users/123 — обновление email пользователя 123).
• DELETE: Удаляет ресурс (пример: DELETE /users/123 — удаление пользователя с ID 123)).

‍

Советы:

• Следуйте стандартам HTTP для интуитивности.
• Определите разрешенные методы для каждого ресурса.
• Учитывайте аутентификацию: например, DELETE требует прав администратора.
• Документируйте операции, указывая параметры и ответы.

Пример: Для /posts: GET /posts — список постов, POST /posts — создание поста, DELETE /posts/123 — удаление поста.

5. Управление версиями. Позволяет обновлять API без сбоев для клиентов. Основные стратегии:

• URI-версионность: /v1/users, /v2/users — простой и понятный метод.
• Заголовки: Accept: application/vnd.company.users.v1+json — гибкий, но сложнее.
• Критерии запроса: /users?version=1 — менее надежный.

Советы:

• Планируйте выпуск новых версий и поддержку старых.
• Обеспечивайте совместимость, чтобы клиенты v1 продолжали работать.
• Информируйте о депрекации старых версий заранее.
• Используйте URI-версионность для простоты (Stack Overflow).

Пример: Если v1 имеет /users, а v2 добавляет /profiles, клиенты v1 продолжают работать без изменений.

Пример из практики: СберТех

Проблема: компания столкнулась с децентрализованными интеграциями между legacy-системами, ERP и CRM. Это замедляло подключение партнеров, повышало затраты на поддержку и риски сбоев. Аудит выявил уязвимости из-за разрозненных точек доступа и нестандартизированных API-контрактов.

Решение: внедрена централизованная платформа API-брокера на базе Platform V. 

Результаты за 18 месяцев:

• Сокращение циклов интеграции с партнерами на 60% (до 1–2 месяцев);
• Снижение затрат на поддержку на 40%;
• Уменьшение инцидентов на 90% за счет автоматических повторов и кеширования;
• Быстрая адаптация к новым регуляторным требованиям без переделки систем 

Инструменты и тенденции — что выбрать

Контрольный вопрос — выбор технологий. От платформы зависит скорость внедрения, гибкость и итоговая стоимость владения. Решений много: от мощных корпоративных до гибких open-source инструментов. Представляем обзор популярных платформ и ключевых тенденций. Они помогут сделать осознанный выбор под ваши бизнес-задачи и бюджет.

• Корпоративные/Универсальные: MuleSoft Anypoint Platform, IBM API Connect, Software AG webMethods, TIBCO Mashery.
• Специализированные на API Management: Google Apigee, Kong Enterprise, (+ EventBridge для асинхронности).
• Open-Source: WSO2 API Manager, Gravitee.io, Apache Camel, NGINX (как основа для шлюза).

Тренды 

• Интеграция с Service Mesh: Использование таких технологий, как Istio или Linkerd, чтобы управлять внутренней коммуникацией микросервисов (resilience, observability), в то время как брокер/шлюз управляет внешним трафиком и сложными преобразованиями. Подробнее о Service Mesh можно прочитать в нашем материале [ссылка на статью про Service Mesh].
• Автоматизация жизненных циклов API: CI/CD Инструменты для автоматического развертывания API через стадии (dev, test, prod) на основе схемы.
• Событийно-драйверные архитектуры (EDA): Возрастающий спрос на асинхронную коммуникацию через платформы обмена сообщениями (RabbitMQ, Kafka, NATS) для повышения отзывчивости и устойчивости.

Ошибки проектирования: как избежать

Недостаточная документация

Отсутствие четкой и полной документации затрудняет работу разработчиков, использующих API. Без понятных инструкций по методам, параметрам и возможным ошибкам интеграция занимает больше времени, что увеличивает затраты. Например, разработчики могут тратить до 30% больше времени на изучение плохо документированного API. Для бизнеса это означает задержки в запуске новых функций и дополнительные расходы на поддержку.

Отсутствие версионности

API без системы версионности создает проблемы при обновлениях. Изменения в API зачастую нарушают работу существующих интеграций, что приводит к сбоям в бизнес-процессах. Например, компания, обновившая API без поддержки старой версии, может столкнуться с простоем клиентов, и как итог, к потере выручки. Версионность, к примеру, через URL (/v1/users), позволяет избежать таких рисков.

Проблемы с безопасностью

Недостаточное внимание к безопасности, такое как отсутствие HTTPS или слабая аутентификация (например, без OAuth 2.0), делает API уязвимыми для атак. Утечка данных может привести к репутационному ущербу и финансовым рискам. 

Чрезмерная сложность

Сложные API с избыточным количеством конечных точек или запутанной структурой увеличивают затраты на разработку и поддержку. Они также усложняют интеграцию для партнеров, снижая скорость вывода новых услуг на рынок. Простота дизайна, например, использование RESTful принципов, сокращает время разработки на 20%.

API-брокер: безопасность и эффективность вашего бизнеса

Проектирование архитектуры интеграций с использованием API-брокера сервисов — это стратегическая необходимость для компаний, которые стремятся к росту и устойчивости. Это инвестиция, которая окупается через:

• Снижение операционных издержек на разработку и поддержку взаимодействия систем.
• Ускорение вывода продуктов и услуг на рынок, дающее конкурентное преимущество.
• Повышение надежности бизнес-процессов и минимизацию потерь от простоев.
• Укрепление безопасности данных и снижение рисков дорогостоящих инцидентов и штрафов.

{{cta}}