代理架构：构造解耦分布式系统，提升系统质量属性与高可用性
此模式用于构造解耦的分布式系统，系统中组件通过远程调用彼此交互，代理负责组件之间的通信协调，通常还具备日志、安全、路由、缓存、熔断等系统质量相关功能，可保证系统高可用、高性能、容错性、安全等特性。
技术案例架构
技术案例架构包括 Nginx、Apache Server、HAProxy、Kong、云服务商的 SLB、Redis 集群代理、多网合一的短信平台、Spring Cloud Gateway、Ingress Gateway 等。
代理架构在微服务系统中的作用
软件系统之间很少直接连接调用，通常通过增加一层代理来实现服务发现和路由功能，代理架构是组成微服务系统中一种重要的架构。在分布式系统中，代理架构的实现组件称为网关。
代理架构的内部实现与基本功能
代理架构自身的架构内部通常通过管道模式来实现路由、内容转化等基础功能和质量属性。其基本功能如下：
| 基本功能 | 描述 |
|---|---|
| 发现和路由 | 允许后端系统注册服务到网关，或者通过网关管理员配置后端系统服务。请求将根据配置路由到后端系统，比如 /order 的请求将路由到 Order 微服务系统，/pay 的请求将路由到 Pay 相关的微服务系统 ，/download 的路由到文件服务系统 |
| 内容转化 | 对调用或者响应的内容或者协议进行更改，比如 HTTP 调用，网关会自动在响应头里增加跨域信息。HTTP 调用通过 API 网关转化 Dubbo 泛化调用，或者相反过程 |
| 集成后端服务 | 对外提供一个单点服务，聚合了后端多个系统的功能，使得代理后的应用看起来像一个应用。比如网关整合后端订单和支付系统，对外提供 xxx.com/pay 和 xxx.com/oder 的 URI |
| 负载均衡 | 当后端系统有多个可用实例的时候，代理将请求路由到任意一台实例，可以采取的路由策略有随机、轮训、基于负载、基于权重等策略，此机制保证了后端系统的高可用、伸缩性以及高性能 |
代理架构提升系统质量属性的具体功能
代理架构提升了整个系统的质量属性，可以将后端系统的公共质量要求统一交给代理实现，具体质量功能如下：
| 质量功能 | 描述 |
|---|---|
| 错误恢复 | 当后端某实例节点暂时不可用，可以路由到可用的实例节点。当后端永久不可用，可以给与客户端响应，如提示客户端重定向到新的访问地址 |
| 日志 | 记录访问日志，这些日志可以导出以作访问统计 |
| 熔断 | 网关禁止请求转发到后端以保护后端，这适合后端系统已经崩溃 |
| 限流 | 网关只允许少量请求转发到后端系统以保护后端，这适合后端系统已经超载 |
| 降级 | 网关对一些特定请求作降级处理以保护后端系统主要功能正常。比如某些耗费资源的请求将不在转发到后端系统，或者忽略处理系统的次要功能，比如电商系统取消积分查询，保留订单查询 |
| 缓存 | 对相同的请求内容，网关可以直接返回缓存的内容，比如对于 HTTP GET 请求，根据 URL 地址，可以返回上次缓存的内容 |
| 安全 | 提供审计记录和查询，网关也可以供防止黑客攻击功能、基于请求的用户验证功能等。对于 HTTP 网关，基于 SSL 的 HTTP，经过 HTTP 网关后解码后，转化为明文 HTTP 调用后端 Web 服务而无需后端服务提供 SSL 功能 |
| 灰度测试 | 允许识别请求方，把请求路由到测试系统。比如根据 HTTP 头里的某个标识判断灰度请求 |
| 其他功能 | 代理的内部架构是流水线，因此通常网关可以自定义 Filter 来实现任何功能，比如 Spring Cloud Gateway 允许扩展实现 AbstractGatewayFilterFactory |
熔断、限流、降级相关说明
熔断、限流、降级将在高可用战术里详细描述。需要注意的是，大多数熔断限流的生效逻辑都依赖业务自己特点，因此需要网关后端系统自己完成（或者专门的限流中间件），而无需依靠网关。
电信短信平台架构与微服务网关功能
如下是一个电信短信平台的架构，短信网关将根据不同的目的电信运营商，把统一的短信内容转发到电信运营商，并完成运行商各个协议的转化，比如转化为电信的 SMGP 协议，或者其他服务商自己的 HTTP 协议。
微服务网关 API gateway 则提供了服务发现以及协议转化等功能，系统 A 提供了 HTTP 服务，允许手机 APP 通过代理网关访问系统 A，也允许内部系统使用 Dubbo 协议，通过代理网关访问系统 A。
保证代理服务高可用的方法
网关保证了其后端系统的高可用，要保证代理服务自身的高可用，通常需要部署多个代理服务实例节点，并且前置一个高可用代理组件，如下是使用云厂商的 SLB，保证其后的 Nginx 和 Spring Gateway 高可用。
其他方式还包括：
- 最简单的方式是安装守护进程，在网关节点停止后自动重启。
- 使用 Keeplived 自动将请求转向可用的节点，Keepalived 基于 Linux 的一个内部协议，让多台服务器共享一个虚拟 IP（VIP），实现故障自动切换。
其他办法还包括让客户端重试：
- 为 DNS 服务提供多个地址，客户端访问 DNS，客户端通过 DNS 得到可用的代理服务器实例中的一个地址。
- 提供给客户端多个代理服务器地址，客户端访问其中一个失败，可以重试另外一个代理服务。关于重试，将在高可用战术中说明。
