API GatewayにおけるAPI劣化のベストプラクティス

現代の分散システムにおいて、APIの劣化は重要なフォールトトレランスと安定性の保証メカニズムとして機能します。システムが負荷、障害、またはリソース制約に直面した場合、非中核機能やサービスを劣化させることで、システム全体の安定性と中核ビジネスオペレーションの継続性を確保します。この記事では、API劣化のシナリオと、APIゲートウェイレベルでの劣化を実装するためのベストプラクティスについて探ります。

API劣化のシナリオ

システム過負荷: システムがサーバーの処理能力を超えるリクエストの急増を経験した場合、非中核APIを劣化させてシステムのクラッシュを防ぎ、中核機能の正常な動作を確保する必要があります。
サービスの障害: バックエンドサービスが障害や性能低下を起こした場合、それらのサービスのAPIを劣化させて障害の拡散を防ぐ必要があります。
リソース制約: CPU、メモリ、帯域幅などのシステムリソースが制約されている場合、リソース消費の高いAPIを劣化させてシステム全体の安定性を確保することが重要です。

ゲートウェイレベルでのAPI劣化のベストプラクティス

ブラックフライデーのような大規模なセールイベント中に、eコマースプラットフォームが膨大なトラフィック圧力に直面するシナリオを考えます。中核機能を保護し、ユーザーエクスペリエンスを確保するために、チームはゲートウェイレベルでAPI劣化戦略を実装することを決定します。

1. 主要APIの特定

チームは、ユーザーログイン、商品詳細取得、ショッピングカートへの商品追加、注文提出、支払い処理などの重要なAPIを特定します。これらのAPIは、ユーザーがショッピングプロセスを完了するために不可欠です。

2. 劣化戦略の設計

主要APIに対して、性能劣化処理を設定します。例えば、アップストリームサーバーが3回連続で500ステータスコードを返した場合、サーキットブレーカーを開始し、サーキットダウンタイムを自動的に増加させ、最大300秒まで延長し、アップストリームサービスが回復するまで待機します。

ユーザーレビュー、推薦リスト、広告表示などの非主要APIに対して、特定の劣化戦略を設計します：

ユーザーレビューAPI: デフォルトのレビューリストまたは空のデータを返し、レビューシステムへのリアルタイム呼び出しを回避します。
推薦リストAPI: キャッシュされた推薦データを利用するか、固定の推薦リストを返して、推薦エンジンへの依存を減らします。
広告表示API: デフォルトの広告または空の広告スロットを返し、ページレイアウトが影響を受けないようにします。

API

3. Apache APISIX / API7 Enterpriseの設定

主要APIに対して、対応するルートに"api-breaker"プラグインを有効にし、トリガー条件を500ステータスコードの3回連続発生に設定し、最大サーキットダウンタイムを300秒に設定します。
ユーザー評価APIに対して、対応するルートにmockingプラグインを有効にし、response_exampleを空のデータに設定します。
推薦リストAPIに対して、対応するルートにproxy-cacheプラグインを有効にし、メモリ内のレスポンスキャッシュを利用するオプションを選択します。
広告表示APIに対して、対応するルートにmockingプラグインを有効にし、response_exampleをデフォルトの広告に設定し、通常のページ表示を維持しながらクリック可能な広告を確保します。

4. 動的設定管理

変化するトラフィック状況に適応するために、チームは動的にリロード可能なゲートウェイを選択します：Apache APISIX / API7 Enterprise。リアルタイム監視データに基づいて、サーキットブレーカーの閾値、劣化戦略を調整し、トラフィックピーク時に非主要APIを選択的に劣化させることができます。

5. 監視とアラート

チームは、API7ゲートウェイ内で便利にアラートポリシーを設定するか、APISIXを使用して自社の監視およびアラートシステムと統合します。APIの応答時間、エラーレート、呼び出し量をリアルタイムで監視し、劣化閾値またはトリガー条件に達した場合に自動的に劣化を実行します。運用担当者はSMS、メールなどを通じて通知され、潜在的な問題に迅速に対処し、システムの安定性を確保します。

6. 評価と調整

劣化戦略の実装後、チームはシステムのパフォーマンスとユーザーエクスペリエンスを密接に監視します。ユーザーフィードバック、ビジネスデータ分析、監視メトリクスを通じて劣化戦略の有効性を評価します。評価結果に基づいて、チームは劣化戦略を適時に調整し、システム負荷とユーザー満足度のバランスをより良くします。

結論として

API劣化は、現代の分散システムにおける重要なフォールトトレランスメカニズムとして、APIゲートウェイレベルで実装されることで、システムの安定性とユーザーエクスペリエンスを大幅に向上させます。主要APIの特定、劣化戦略の設計、ゲートウェイプラグインの設定、動的設定管理、監視とアラート、有効性の評価を通じて、チームはさまざまな課題に柔軟に対応し、圧力下でもシステムの安定性を確保することができます。