在现代分布式系统中,API 降级是一种重要的容错和稳定性保障手段。当系统面临压力、故障或资源不足时,通过降级非核心功能或服务,可以确保整体系统的稳定和核心业务的连续性。本文将探讨 API 降级的场景以及在网关层面实施降级的最佳实践。
API 降级的场景
系统压力过载:当系统请求量激增,超过服务器处理能力时,为避免系统崩溃,需要降级部分非核心 API,保障核心功能的正常运行。
服务故障:当某个后端服务出现故障或性能下降时,为防止故障扩散,需要对该服务的 API 进行降级处理。
资源不足:当系统资源(如 CPU、内存、带宽等)紧张时,需要降级部分资源消耗较大的 API,以确保系统整体的稳定运行。
API 降级在网关上的最佳实践
假设有一个电商平台,在双 11 期间面临巨大的流量压力。为了保护核心功能并确保用户体验,团队决定在网关层面实施 API 降级策略。
1. 识别关键 API
首先,团队识别出以下关键 API:用户登录、商品详情查询、购物车添加商品、订单提交和支付接口。这些 API 对于用户完成购物流程至关重要。
2. 设计降级策略
针对关键 API,设置性能下降时的降级处理,当上游连续 3 次返回状态码 500
时,启动熔断,熔断时间自动运算递增,最长熔断 300 秒,直至上游恢复:
- 用户登录、商品详情查询、购物车添加商品、订单提交和支付接口
针对非关键 API,如用户评价、推荐列表和广告展示等,团队设计了以下降级策略:
用户评价 API:直接返回默认评价列表或空数据,避免对评价系统的实时调用。
推荐列表 API:使用缓存的推荐数据或返回固定推荐列表,减少对推荐引擎的依赖。
广告展示 API:返回默认广告或空广告位,确保页面布局不受影响。
3. APISIX / API7 网关配置
针对关键 API,在对应路由上启用 api-breaker 插件,设置连续 3 次出现状态码 500 为熔断触发条件,设置最大熔断时间 300 秒;
针对用户评价 API,在对应路由上启用 mocking 插件,设置
response_example
为空数据;针对推荐列表 API,在对应路由上启用 proxy-cache 插件,选择使用内存中的响应缓存;
针对广告展示 API,在对应路由上启用 mocking 插件,设置
response_example
为默认广告,确保页面正常且广告仍可点击。
4. 动态配置管理
为了应对不断变化的流量情况,团队选择了可动态热加载的网关:Apache APISIX/ API7 企业版。他们可以根据实时监控数据,灵活地调整关键 API 的熔断阈值、降级策略,以及通过插拔插件实现降级开关,仅在流量高峰到来时启动降级,且按照一定的顺序逐个降级非关键 API。
5. 监控和报警
团队在 API7 网关中快速方便地设置告警策略,或者使用 APISIX 网关对接自有的监控告警系统。通过实时监测 API 的响应时间、错误率和调用量等指标。当达到降级阈值或触发降级条件时,系统会自动执行降级操作,并通过短信、邮件等方式通知运维人员。这样,团队可以及时发现并处理潜在的问题,确保系统的稳定运行。
6. 效果评估与调整
在实施降级策略后,团队密切关注系统的性能和用户体验。他们通过收集用户反馈、分析业务数据和监控指标来评估降级策略的效果。根据评估结果,团队可以及时调整降级策略,以更好地平衡系统负载和用户满意度。
总结
API 降级作为现代分布式系统的重要容错手段,在网关层面的实施能显著提升系统的稳定性和用户体验。通过识别关键 API、设计降级策略、配置网关插件、动态管理配置、监控报警以及效果评估,团队可以灵活应对各种挑战,确保系统在压力之下依然能够稳定运行。