زیرساخت Restful API

امروزه نرم افزارها در قالب وب، موبایل و یا اپلیکیشن دسکتاپ به کاربران هایی ارائه می شود. همچنین در برخی مواقع لازم است خدمات کسب و کار به شکل سرویس در اختیار سایر کسب و کار های قرار گیرد. بنابراین زیرساخت نرم افزاری ثانی مهر با انعطاف پذیری خود، پشتیبانی از همه نوع برنامه کاربردی را فراهم ساخته است و این قابلیت نقطه قوت آن در فراهم سازی نیازمندی مشتریان گردیده است. از جمله انواع برنامه های کاربردی کاربر نهایی به موارد زیر می توان اشاره نمود:

• وب
• موبایل
• دسکتاپ
• دستگاه های کاربردی در حوزه اینترنت اشیاء
• دیگر سامانه های کابردی بیرونی

کاربر پس از احراز هویت موفق، در قالب یک مشتری در سامانه ثبت می گردد تا از آن پس قادر به تکمیل اطلاعات پروفایلی خود گردد. از جمله اطلاعاتی که به عنوان مشتری ثبت می گردد می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• اطلاعات فردی
• اطلاعات تماس
• عکس پروفایل
• نام جایگزین (Nickname)
• و سایر اطلاعاتی که بسته به نوع کسب و کار ممکن است به آن افزوده گردد. 

هر سیستم نرم افزاری نیاز به اطلاع رسانی به کاربران از طریق کانال های ارتباطی مختلف دارد. پیام هایی نظیر هشدار، خبر، اعلان وضعیت و سایر اطلاعاتی که ممکن است در نرم افزار تولید شده باشد. این ارتباط باید از انواع برنامه های کاربردی که در اختیار کاربر نهایی است پشتیبانی کند تا پاسخگوی نیازمندی های هر نوع نرم افزار باشد. این اطلاعات می تواند از طرق زیر به اطلاع کاربر نهایی برسد:

• پیام کوتاه: بکارگیری دو بستر ارسال پیامک به منظور تحمل پذیری اشکال و تقسیم بار.
• ایمیل: اتصال به Mail Server بیرونی به منظور ارسال ایمیل.
• نوتیفیکیشن
• SignalR: تبادل اطلاعات دوطرفه به منظور پشتیبانی از چت و بروزرسانی لحظه اطلاعات در سمت کلاینت. به منظور ارتقاء سطح کیفیت این فناوری، موارد زیر در آن پیاده سازی شده است.
• MessagePack
  
• Redis backplane
  
• WebSockets
  

در اکثر نرم افزارهای مرتبط با کسب و کار، فرآیند پرداخت یکی از نیازمندی های اساسی در تکمیل روال کاری آن می باشد. در این زیرساخت نیز فرآیند پرداخت از طریق درگاه پرداخت به صورت ساده و تسهیم پیاده سازی شده است.

مدل تسهیم در شرایطی مورد استفاده قرار میگیرد مبلغ پرداخت شده نیاز به تقسیم شدن در دو یا چند حساب متفاوت را داشته باشد. به عنوان مثال واریز سود شریک تجاری در لحظه انجام تراکنش. بنابراین با بهره گیری از این قابلیت، توانایی زیرساخت نرم افزاری را برای مدل های متنوع کسب و کار با شرکای تجاری بسیار گسترده می سازد.

 همچنین این زیرساخت دو درگاه پرداخت اینترنتی را بر اساس مستندات فنی بانک پیاده سازی کرده است تا قابلیت استفاده از چندین درگاه وجود داشته باشد. لذا در صورت قطعی و یا بروز مشکل در یکی از درگاه ها، تراکنش های نرم افزار از طریق درگاه دوم قابل انجام خواهد بود.

در یک سیستم فروشگاهی و یا هر نرم افزاری که نیاز به خرید محصول دارد، سبد خرید می تواند فرآیند خرید چندین محصول را برای کاربر نهایی ساده سازی نماید. با استفاده از این میکروسرویس کاربر قادر است سبد خرید خود را طی مراحل مختلف مراجعه در باز های زمانی متفاوت تکمیل نموده و در زمانی دلخواه و در صورت موجود بودن کالا، خرید خود را نهایی سازد. 

همچنین با توجه به معماری میکروسرویس ها، در شرایطی که به هر دلیلی (بروزرسانی اجزای سیستم و یا مشکل فنی) میکروسرویس محصولات در دسترس نباشد کاربر قادر است فرآیندهای سفارش و پرداخت را برای سبد خرید خود را تکمیل نماید.

در این میکروسرویس رویدادهای زیر در نظر گرفته شده تا سبد خرید کاربر بروزرسانی گردد:

• تغییر قیمت محصول
• عدم موجودی محصول
• بروزرسانی قیمت بر اساس تخفیف صورت گرفته به آن

در اکثر نرم افزارهای مرسوم، همواره اطلاعاتی وجود دارد که نرخ بروزرسانی آنها پایین اما میزان واکشی آنها زیاد است. در چنین شرایطی بهتر است از حافظه نهان (Cache) استفاده نمود تا هم از سربار بانک اطلاعاتی کاسته شود و هم سرعت پاسخگویی به درخواست ها بالا رود.

حافظه نهان را می توان به صورت محلی (Local Cache) و توزیعی پیاده سازی نمود. زیرساخت نرم افزاری مبتنی بر Restful API ثانی مهر از دو لایه حافظه نهان بهره می گیرد.

1. حافظه نهان محلی
2. حافظه نهان توزیعی

در حافظه نهان توزیعی از محصولی به نام Redis استفاده شده است که با اختلاف بهترین ابزار در این حوزه است و در بکارگیری آن، موارد زیر نیز پیاده سازی شده اند:

• Connection Pool
• Message Packing
• Health Check

بانک اطلاعاتی قلب هر سیستم نرم افزاری است. زیرساخت طراحی شده توسط ثانی مهر، انواع مختلف بانک اطلاعاتی را پشتیبانی می کند. به عنوان بانک اطلاعاتی رابطه ای می توان به موارد زیر شاره نمود:

• SQL Server
  
• Oracle Database
  
• MySQL
  

و درصورت نیاز به بانک اطلاعاتی NoSQL می تواند از Redis استفاده نمود.

هر یک از میکروسرویس ها بر روی آدرس و پورت منحصر به فرد در حال خدمت رسانی هستند و این موضوع کار را برای برنامه کاربردی کاربر نهایی مشکل می سازد. هدف از بکارگیری API Gateway تجمیع کلیه سرویس ها در قالب یک معبر خدمات است.

به منظور پیاده سازی این فناوری از ابزار کاربردی Ocelot استفاده شده است و در کنار تجمیع سرویس ها از قابلیت های زیر نیز بهره برداری شده است تا سطح کیفیت ارائه سرویس را تا حد قابل قبول ارتقاء یابد.

• SSL Offload: کلیه ارتباطات از برنامه کاربردی تا API Gateway بر بستر HTTPS است و با استفاده از SSL رمزنگاری شده است که موجب افزایش امنیت در ارتباطات می گردد. اما به منظور افزایش سرعت پاسخگویی به درخواست ها، ارتباط بین API Gateway و میکروسرویس ها بر اساس پروتکل HTTP است که دیگر سربار محاسباتی مشابه با HTTPS را ندارد.
• QoS: به منظور افزایش کیفیت سرویس دهی، در صورتی که فراخوانی یکی از API ها با خطا مواجه شود بر اساس یک الگوریتم خاص، پیش از پاسخ به کاربر نهایی، تلاش مجدد کرده و سپس پاسخ می دهد. 
• Rate Limit: دسترسی به یک منبع اطلاعاتی را می توان بر اساس کاربر محدود سازی نمود. به عنوان مثال دریافت یک گزارش خاص توسط هر کاربر در طول یک ساعت تنها یکبار قابل اجرا است.
• Load Balancing: این تکنولوژی قادر است بار کاری را بین میکروسرویس های یکسان تقسیم نماید.
• Caching: بهترین مکان برای عملیات Cache پیش از رسیدن درخواست به لایه های پایینی است. با استفاده از این قابلیت در API Gateway، درخواست های تکراری در بازه زمانی کوتاه، در همان API Gateway پاسخ داده خواهند شد و بنابراین سربار زیادی از میکروسرویس ها برداشته خواهد شد.

نرم افزاری که مبتنی بر معماری میکروسرویس ها است از اجزای زیادی تشکیل شده است که همین موضوع کنترل سلامت کلی آن را پیچیده می سازد. در چنین زیرساختی باید اجزای مختلف آن تحت نظارت باشد تا هرگاه سلامت یکی از میکروسرویس ها و یا زیرساخت نرم افزاری آن ها دچار مشکل شد، از چشم راهبر نرم افزار پنهان نباشد تا در کوتاه ترین زمان ممکن نسبت به رفع آن اقدام نماید. از جمله بخش هایی که باید تحت نظارت باشد به موارد زیر می توان اشاره نمود:

• میکروسرویس
• بانک اطلاعاتی
• Distributed Cache
• RabbitMQ
• Identity Server