什么是网关
什么是网关？网关概念及类型介绍。
0x01. 网关定义
对网关的印象，来源于 Windows 网卡属性中的 IP 地址设置，但在计算机网络课程中，似乎没怎么介绍过这个概念，当然也有可能是笔者学习不够认真！
维基百科是这么定义：
网关（Gateway）是计算机网络中的一种设备或服务器，用于连接不同网络或协议之间进行数据转发和处理。
网关可以提供多种服务，例如路由、安全、负载均衡、缓存、压缩、加密、认证、授权、过滤、转码等。
工作机制：
网关的工作机制与代理非常相似，它能够接收客户端的请求，并像拥有资源的源服务器一样对请求进行处理或转发。客户端可能无法察觉到通信目标是一个网关，而不是一个源服务器。网关可以根据不同的需求，对请求和响应进行不同的处理，例如修改请求头或响应头，改变请求方法或响应状态码，增加或删除请求参数或响应内容等。网关还可以根据不同的协议，对数据进行编码或解码，例如将 HTTP 协议转换成 FTP 协议，或将 TCP 协议转换成 UDP 协议等。
应用场景：
- 家庭或小型企业网络中的网关：这种网关通常用于连接局域网和互联网，实现内外网的通信。它可以提供路由、防火墙、NAT、DHCP 等功能，保证网络的安全和稳定。
- 物联网中的智能网关：这种网关用于连接物联网设备和云端平台，实现数据的采集、处理和传输。它可以提供协议转换、数据压缩、数据分析、数据安全等功能，提高物联网系统的性能和效率。
- 语音通信中的语音网关：这种网关用于连接传统电话网络和 IP 网络，实现语音信号的转换和传输。它可以提供模拟 / 数字信号转换、编解码器选择、信令协商等功能，保证语音通信的质量和兼容性。
在家庭 Internet 接入场景下，光猫或主路由器起到了网关的作用，其中 Network Address Translation (NAT) 就是典型的网关能力。
0x02. 物联网智能网关
全屋智能解决方案中，需要使用大量的物联网设备，最常见的是智能门锁。这些物联网设备，都需要借助智能网关来进行控制，比如通过手机 App，你可以远程修改密码，或者生成一次性的临时密码。
你也许会有疑问：物联网设备不可以直接接入 Internet 吗？理论上是可以的，但这会导致物联网设备的设计过于复杂。而借助智能网关，物联网设备的设计可以进行极大的简化：
- 物联网设备通常使用蓝牙或者 Zigbee 协议进行通信，网关可以实现协议兼容或转换，充当与 Internet 通信的桥梁
- 物联网设备无需关注身份认证等安全防护机制，网关可以提供统一的身份认证和安全防护
- 物联网设备需要关注自身能耗，必须使自身处于低功耗状态，无法长时间连接 Internet，网关可以实现数据收集、聚合及传输，提升数据传输效率
- 借助网关，可以实现对大量物联网设备的统一管理和配置
可以看出，通过引入网关层，物联网设备层就得到了简化，许多功能统一放置在网关，简化了整个架构设计。
0x03. API Gateway
API Gateway 是服务于 API 的集中式网关。
无论是微服务体系下的系统架构、还是对外界提供的服务接入，面对复杂的接入环境以及服务保障的要求，都要有一层安全、过滤保护的机制，实现诸如安全认证、流量控制、日志、监控等诸多功能。
如果没有 API Gateway，每个服务中就要单独实现，诸多要求和实现逻辑会令开发者繁琐不堪，根本没有整体架构可言。
如果把这些功能统一前移某一层独立支持，实现 API Gateway as a Service，让各个服务直接接入，在管理平台上管理，可视化配置等等, 这样就实现了一个全局的视图统一管理这些功能。这就是 API Gateway。
一般情况下会要求 API Gateway 提供请求路由、服务注册、负载均衡、安全认证、弹力设计（容灾、流控、熔断）、日志等功能。
和物联网智能网关一样，微服务架构中的 API Gateway 同样也大大简化了微服务架构的设计。
美团 Shepherd API Gateway 示意图：
美团 Shepherd API Gateway 架构图：
