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庐山真面目之六微服务架构Consul集群、Ocelot网关集群和Nginx版本实现

作者:互联网

庐山真面目之六微服务架构Consul集群、Ocelot网关集群和Nginx版本实现

一、简介
         在上一篇文章《庐山真面目之五微服务架构Consul集群、Ocelot网关和Nginx版本实现》中,我们已经探讨了如何搭建基于Consul服务集群的微服务架构。没错,那个版本也有它自己的问题,每篇文章都会解决一个问题,这样大家就会更能理解每篇文章的技术点。如果我们把所有的东西都放在一篇文章里,太多了,不利于学习和查看。看完上一篇文章后,我们知道如何解决单节点Consul服务不稳定的问题,这样问题就结束了吗?当然没有,否则就不会有今天这篇文章了。今天我们同样要解决单节点Ocelot网关的高可用的问题,这个问题和单节点Consul服务有点类似,如果我们当前这个Ocelot网关服务挂掉,系统的整个链路就会垮掉,系统的高可用性就无从谈起了。有了问题,我们就解决问题,要想高可用,那就要实现集群。Ocelot网关集群实例如何管理和发现呢?这个任务我们就交给Nginx服务。

    1、说明
          我先说明一下,这个实现的版本只过是测试版本,以后会把相关的技术点都增加上去,我们一步一步的演化而来,如果是大牛,就可以直接跳过,因为这些东西相对于您来说,这个太简单了。特别说明,这里的所有代码都经过测试,所以大家可以放心使用。

    2、开发环境
          
以下就是开发环境,不用多说,都很简单,一看就知道。
         (1)、开发工具:Visual Studio 2019
         (2)、开发语言:C#
         (3)、开发平台:Net Core3.1,跨平台。
         (4)、服务注册:Consul集群,服务注册、发现中心
         (5)、服务治理:Ocelot集群,负载均衡、服务治理
         (6)、网关服务:Nginx 服务组件,一个负载Consul服务,一个负载Ocelot网关。
         (7)、操作系统:Windows 10,64bit。

    3、我们的目标
          今天我们的目标是,在Windows系统上实现基于Consul集群、Ocelot集群和Nginx网关服务的微服务架构,这样既可以解决单节点Ocelot网关服务的不可靠性,也可以实现针对Ocelot网关集群的负载均衡。当然这个肯定不是最终版本,我们还会继续演化下去。
           目标框架如图:
            
    

二、搭建Consul服务的集群。
   
    
        
在互联网的环境下,任何服务组件都很难通过单打独头,独立撑起一片天。随着分布式技术的发展和日益成熟,互联网的项目也开始进行分布式部署,或者是微服务架构部署。基于我们上一篇文章所介绍的,基于单点Consul搭建的微服务架构是有很大问题的。这种情况只是测试环境,不是真正的产品环境,如果我们想更接近产品环境,或者说,我们更接近真实环境,我们必须保证每个节点的高可用。
        Consul 用 Golang 实现,因此具有天然可移植性(支持 Linux、windows 和 Mac OS X ),它的安装包仅包含一个可执行文件,方便部署,与 Docker 等轻量级容器可无缝配合。
        在这里我们仅仅对Consul集群做简单的介绍,具体的详情可以自己去网上学习。Consul服务在Cluster集群上的每一个节点都运行一个Agent代理,这个Agent代理可以使用Server服务器或者Client客户端模式。Client客户端负责到Server服务器端的高效通信,相对为无状态的。 Server服务器端负责:包括选举领导节点,维护Cluster集群的状态,对所有的查询做出响应,跨数据中心的通信等等。
        Agent代理可以运行在Server服务器模式或者Client客户模式,每个数据中心至少有一个Agent代理运行在server服务器模式,一般建议是3或者5个Server。部署单个Server是非常不好的,因为在失败场景中出现数据丢失是不可避免的。我们今天要3个服务器端和1个客户端来完成我们今天的架构任务。

        名词解释:
        A、Client :Consul 的 Client模式,就是客户端模式。是 Consul 节点的一种模式,这种模式下,所有注册到当前节点的服务会被转发到 Server,本身不具有持久化数据的功能。
        B、Server :Consul 的 Server 模式,表明这个 Consul 是个 Server ,这种模式下,功能和 Client 都一样,唯一不同的是,它会把所有的数据持久化的本地,这样遇到故障,信息是可以被保留的。
        C、Server-Leader:是所有服务器们的老大,它和其它 Server 不一样的一点是,它需要负责同步注册的信息给其它的 Server ,同时也要负责各个节点的健康监测。
        D、Raft:Server 节点之间的数据一致性保证协议使用的是 raft,而 Zookeeper 用的 PAXOS,ETCD采用的也是Raft服务发现协议,Consul 采用 http 和 DNS 协议,ETCD 只支持 http 。
        E、服务注册:Consul 支持两种方式实现服务注册,一种是通过 Consul 的服务注册API(Http协议),由服务自己调用 API 实现注册;另一种方式是通过 JSON 格式的配置文件实现注册,将需要注册的服务以 JSON 格式的配置文件给出。Consul 官方建议使用第二种方式。

    Consul文档:https://www.consul.io/docs
    Consul官网:https://www.consul.io

         我们开始在此搭建我们的Consul服务集群,以便改善单节点Consul的情况。
         1、我们开始现在Consul服务组件,存放在没有包含中文的目录里。
               下载地址:https://www.consul.io/downloads         
                

         2、解压文件,并存放在你指定的工作目录。
                工作目录:D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows
                在这个目录下边,只有一个文件,consul.exe

                

         3、开始启动服务实例,3个服务器端,一个客户端。
              
Consul其实不需要安装,这里所说的安装,指的是配置Consul地址到环境变量中,这样就可以在cmd命令框中直接执行命令了,避免切换目录。如果自己不嫌麻烦,就不用配置环境变量,我就没有配置(主要执行次数少),每次执行就直接进入目录执行Consul文件,执行命令:consul.exe,也就是Consul的文件名。

              

          参数解释:
                  consul agent:命令头,必须要有。
                  -server表示要启动服务器代理(agent)模式。Consul Agent节点的运行模式有两种,Server模式和Client模式。其区别就是Server模式数据可以持久化到本地,而Client模式不可以。
                  -uiconsul运行后,会提供一个http://127.0.0.1:8500/ui/的网站,里面存储了Consul Agent各个节点以及注册的服务等相关信息,即数据中心的网页形式体现。这个参数代表是否创建这个网站,这个参数与这个数据中心网站有关。
                  -bind本机的IP地址,集群内其他代理服务器可以通过这个IP来访问这台电脑的consul代理服务器。
                  -bootstrap-expect:是集群启动条件,指当服务器端模式(Server模式)的代理达到这个数目后,才开始运行。
                  -data-dir是存放数据中心数据的目录,该目录必须是稳定的,系统重启后也继续存在的。
                  -config-dir:是存放数据中心日志的目录,该目录必须是稳定的,系统重启后也继续存在的。
                  -datacenter:当前Consul的中心数据的名称,默认是dc1。
                  -node节点在集群中的名称,在一个集群中必须是唯一的,默认是该节点的主机名(代表一个机器)。
                  -client本地IP地址,这里使用 0.0.0.0 ,就表示这个服务器所有IP都可以,即当这台电脑有俩IP,192.168.1.100和192.168.1.111,那么通过这俩IP都可以访问到这台机器的consul代理服务器。
                  -join表示当前的服务器节点或者是客户端节点要加入集群的服务器,后面跟要加入的服务器的具体IP地址。

            安装完成后,Agent就可以启动了,我们开始搭建我们Consul集群了。
             (1)、创建Server-Leader,Consul集群中的领导者。
                     命令:consul agent –server -ui -bootstrap-expect=3 -data-dir D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulData -node=consul-Server1 –client=0.0.0.0 -bind=127.0.0.1 –datacenter=dc1 -config-dir D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulData\config
                     配置:
                           当前路径:D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulData\config
                           JSON配置:
                                   
                     效果:
                           

             (2)、创建Server- Follower,Consul集群中的第一个追随者
                     命令:consul agent –server -ui -bootstrap-expect=3 -data-dir D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulData2 -node=consul-Server2 –client=0.0.0.0 -bind=127.0.0.1 -config-dir D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulData2\config –datacenter=dc1 –join 127.0.0.1:8301
                     配置:
                           当前路径:D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulData2\config
                           JSON配置:
                                   
                     效果:
                           
                           成功加入第一个Consul服务所创建的集群
                           

             (3)、创建Server- Follower,Consul集群中的第二个追随者
                     命令:consul agent –server -ui -bootstrap-expect=3 -data-dir D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulData3 -node=consul-Server3 –client=0.0.0.0 -bind=127.0.0.1 -config-dir D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulData3\config –datacenter=dc1 –join 127.0.0.1:8301
                     配置:
                           当前路径:D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulData3\config
                           JSON配置:
                                   
                     效果:
                           

             (4)、创建Consul-Client ,Consul集群中的客户端。
                     命令:consul agent -ui –client=0.0.0.0 –bind=127.0.0.1  -data-dir=D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulClient -node=consul-Client -config-dir=D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulClient\config –datacenter=dc1  -join 127.0.0.1:8301
                     配置:
                           当前路径:D:\Programs\MicroServices\ConsulCluster\consul_1.8.4_windows\ConsulClient\config
                           JSON配置:
                                   
                     效果:
                           

         4、验证3个服务器端和一个客户端是否安装成功。
               执行这些命令,都要切换到Consul所在的目录。切记。
               (1)、consul members 查看Consul成员列表。
            

             3
个server,1个client,状态是:alive,说明集群创建成功。

         (2)、我们在看看服务器角色的分配是否合适?
              执行命令:
consul operator raft list-peers

                        

               (3)、我们也可以通过浏览器访问以下地址,验证Consul服务是否安装成功。
                      第一主服务器: http://localhost:8500
                      第二从服务器: http://localhost:9500
                      第三从服务器: http://localhost:10500
                      Consul客户端: http://localhost:11500
                      能看到如下截图,也可以说明成功。我只截一个图了,其他都类似。
                      

三、配置Nginx服务组件

          
          在这里我并不想对Nginx做更多的介绍,网上的资料太多了,我在这里只是简单说明一下,如果大家想去学习有关Nginx的知识,请去网上自行恶补了。还要说明一下,在进行这项工作之前,请确保上一步的工作配置完成,就是Consul集群的配置工作,因为在这一步里我们要配置Nginx,使用的地址信息就是Consul集群地址列表。
          Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器,同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务。Nginx是由伊戈尔·赛索耶夫为俄罗斯访问量第二的Rambler.ru站点开发的,第一个公开版本0.1.0发布于2004年10月4日。其将源代码以类BSD许可证的形式发布,因它的稳定性、丰富的功能集、示例配置文件和低系统资源的消耗而闻名。2011年6月1日,Nginx 1.0.4发布。
          其特点是占有内存少,并发能力强,事实上Nginx的并发能力在同类型的网页服务器中表现较好,中国大陆使用Nginx网站用户有:百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等。

         1、下载Nginx服务组件。
                网关下载:http://nginx.org/en/download.html
                
               我下载的版本号是:1.18.0,随着时间推移,你们下的版本可能不一样,但是只要是稳定版本就可以了。

         2、解压到没有包含中文字符的目录里。
               Nginx 根目录:D:\Programs\MicroServices\ConsulNginx
               Nginx.Conf文件目录:D:\Programs\MicroServices\ConsulNginx\conf

         3、开始配置nginx.conf 文件,配置很简单,不多说了。
               

         4、启动Nginx 服务。
               
执行命令:start nginx
               
如果修改文件后可以执行:nginx –s reload
               如果想停止获或退出,可以执行:nginx –s stop|quit
               

         5
、检查Nginx服务是否启动成功。
               我们可以通过访问以下地址,来验证Nginx配置是否正确。
                http://localhost:8080,打开地址,我们看到了Consul服务界面,说明配置和启动成功。
                

四、Ocelot服务治理组件简介
      
        今天要给大家介绍的Ocelot是一个基于 .net core的开源WebAPI服务网关项目,它的功能非常强大,包括了路由、请求聚合、服务发现、认证鉴权、限流、负载均衡等功能。而这些功能都可以直接通过修改json配置文件即可使用,非常方便。Ocelot是系统中对外暴露的一个请求入口,所有外部接口都必须通过这个网关才能向下游API发出请求,就如地铁中的安检系统,所有人都必须经过安检才能乘坐地铁。
         当然了,我今天肯定也不会对Ocelot服务组件进行详细的讨论,它有官网和详细的文档,如果想看它的源码也是没有问题的,因为它是开源的。如果大家想去学习的话,可以直接点击我贴出的连接。

              官网:https://threemammals.com/ocelot

         文档:https://ocelot.readthedocs.io/en/latest

         GIT:https://github.com/ThreeMammals/Ocelot

五、搭建Ocelot网关集群

        在这一篇文章里,前两步骤已经完成了Consul服务集群和Nginx的配置、安装和启动的工作。要想进行这一步,当然上面的两个步骤也要成功,否则后面的代码无法测试,这个道理我想大家也很容易明白。这一步主要是涉及项目代码了,基本就没有什么开源项目的配置工作了。废话少说,我们开始吧。
    
        1、建立项目,并为项目引入 Consul包。

              (1)、PatrickLiu.MicroService.Client(ASPNETCORE MVC),客户端项目,客户端代码,访问服务。

                       

          样例代码:

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Net.Http;
 5 using Consul;
 6 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
 7 using Microsoft.Extensions.Logging;
 8 using PatrickLiu.MicroService.Interfaces;
 9 using PatrickLiu.MicroService.Models;
10 
11 namespace PatrickLiu.MicroService.Client.Controllers
12 {
13     public class HomeController : Controller
14     {
15         private readonly ILogger<HomeController> _logger;
16         private readonly IUserService _userService;
17         private static int index;
18 
19         /// <summary>
20         /// 初始化该类型的新实例。
21         /// </summary>
22         /// <param name="logger">注入日志对象。</param>
23         /// <param name="userService">注入用户服务对象。</param>
24         public HomeController(ILogger<HomeController> logger, IUserService userService)
25         {
26             _logger = logger;
27             _userService = userService;
28         }
29 
30         /// <summary>
31         /// 首页。
32         /// </summary>
33         /// <returns></returns>
34         public IActionResult Index()
35         {
36 
37             #region 通过 Ocelot 网关访问服务实例。
38 
39             string url = "http://localhost:8080/gate/users/all";//Ocelot 集群的Nginx反向代理地址
40 
41             #endregion
42 
43             string content = InvokeAPI(url);
44             this.ViewBag.Users = Newtonsoft.Json.JsonConvert.DeserializeObject<IEnumerable<User>>(content);
45             Console.WriteLine($"This is {url} Invoke.");
46             
47             #endregion
48 
49             return View();
50         }
51 
52 
53         /// <summary>
54         /// 封装 HttpClient 实例,提供 Http 调用。
55         /// </summary>
56         /// <param name="url">http url 的地址。</param>
57         /// <returns>返回结束数据,格式:JSON。</returns>
58         public static string InvokeAPI(string url)
59         {
60             using (HttpClient client = new HttpClient())
61             {
62                 HttpRequestMessage message = new HttpRequestMessage();
63                 message.Method = HttpMethod.Get;
64                 message.RequestUri = new Uri(url);
65                 var result = client.SendAsync(message).Result;
66                 string conent = result.Content.ReadAsStringAsync().Result;
67                 return conent;
68             }
69         }
70     }
71 }

            Startup.cs 的代码:
              



              (2)、PatrickLiu.MicroService.Interfaces(NETCORE 类库),定义接口。
                       

           样例代码:

 1 using PatrickLiu.MicroService.Models;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 
 4 namespace PatrickLiu.MicroService.Interfaces
 5 {
 6     /// <summary>
 7     /// 用户服务的接口定义。
 8     /// </summary>
 9     public interface IUserService
10     {
11         /// <summary>
12         /// 查找指定主键的用户实例对象。
13         /// </summary>
14         /// <param name="id">用户的主键。</param>
15         /// <returns>返回查找到的用户实例对象。</returns>
16         User FindUser(int id);
17 
18         /// <summary>
19         /// 获取所有用户的实例集合。
20         /// </summary>
21         /// <returns>返回所有的用户实例。</returns>
22         IEnumerable<User> UserAll();
23     }
24 }

                 
              (3)、PatrickLiu.MicroService.Models(NETCORE 类库),定义实例类型。
                       

           样例代码:
              

 1 using System;
 2 
 3 namespace PatrickLiu.MicroService.Models
 4 {
 5     /// <summary>
 6     /// 用户模型。
 7     /// </summary>
 8     public class User
 9     {
10         /// <summary>
11         /// 获取或者设置用户主键。
12         /// </summary>
13         public int ID { get; set; }
14 
15         /// <summary>
16         /// 获取或者设置用户姓名。
17         /// </summary>
18         public string Name { get; set; }
19 
20         /// <summary>
21         /// 获取或者设置用户账号名称。
22         /// </summary>
23         public string Account { get; set; }
24 
25         /// <summary>
26         /// 获取或者设置用户密码。
27         /// </summary>
28         public string Password { get; set; }
29 
30         /// <summary>
31         /// 获取或者设置用户的电子邮箱地址。
32         /// </summary>
33         public string Email { get; set; }
34 
35         /// <summary>
36         /// 获取或者设置用户角色。
37         /// </summary>
38         public string Role { get; set; }
39 
40         /// <summary>
41         /// 获取或者设置用户的登录时间。
42         /// </summary>
43         public DateTime LoginTime { get; set; }
44     }
45 }

                
              (4)、PatrickLiu.MicroService.Services(NETCORE 类库),定义服务实现。
                       

           样例代码:

 1 using PatrickLiu.MicroService.Interfaces;
 2 using PatrickLiu.MicroService.Models;
 3 using System;
 4 using System.Collections.Generic;
 5 using System.Linq;
 6 
 7 namespace PatrickLiu.MicroService.Services
 8 {
 9     /// <summary>
10     /// 实现用户服务接口的实现类型。
11     /// </summary>
12     public class UserService : IUserService
13     {
14         private IList<User> dataList;
15 
16         /// <summary>
17         /// 初始化类型的实例
18         /// </summary>
19         public UserService()
20         {
21             dataList = new List<User>()
22             { new User {ID=1,Name="黄飞鸿",Account="HuangFeiHong",Password="HuangFeiHong123456",Email="huangFeiHong@sina.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now },
23             new User {ID=2,Name="洪熙官",Account="HongXiGuan",Password="HongXiGuan54667",Email="HongXiGuan@sina.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-5) },
24             new User {ID=3,Name="方世玉",Account="FangShiYu",Password="FangShiYu112233",Email="fangShiYu@163.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-30) },
25             new User {ID=4,Name="苗翠花",Account="MiaoCuiHua",Password="MiaoCuiHua887766",Email="miaoCuiHua@sohu.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-90) },
26             new User {ID=5,Name="严咏春",Account="YanYongChun",Password="YanYongChun09392",Email="yanYongChun@263.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddMinutes(-50) }};
27         }
28 
29         /// <summary>
30         /// 查找指定主键的用户实例对象。
31         /// </summary>
32         /// <param name="id">用户的主键。</param>
33         /// <returns>返回查找到的用户实例对象。</returns>
34         public User FindUser(int id)
35         {
36             return dataList.FirstOrDefault(user => user.ID == id);
37         }
38 
39         /// <summary>
40         /// 获取所有用户的实例集合。
41         /// </summary>
42         /// <returns>返回所有的用户实例。</returns>
43         public IEnumerable<User> UserAll()
44         {
45             return dataList;
46         }
47     }
48 }

                   
              (5)、PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance(ASPNETCORE WEBAPI),接口服务,必须引入PatrickLiu.MicroService.ServicesPatrickLiu.MicroService.ModelsPatrickLiu.MicroService.Interfaces

                       

                     1】、安装Consul服务组件,以支持Consul服务。
              命令:Install-Package Consul              
                可以在项目菜单【依赖项】菜单上点击右键,选择【管理 NuGet 程序包】来安装Consul服务。
              
                       2】、HealthController.cs,主要用于Consul服务的健康检查。

              

                     
3】、UsersController.cs,主要是业务类型,内容很简单。
              

  1 using System;
  2 using System.Collections.Generic;
  3 using System.Linq;
  4 using System.Threading;
  5 using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
  6 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
  7 using Microsoft.Extensions.Configuration;
  8 using Microsoft.Extensions.Logging;
  9 using PatrickLiu.MicroService.Interfaces;
 10 using PatrickLiu.MicroService.Models;
 11 
 12 namespace PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance.Controllers
 13 {
 14     /// <summary>
 15     /// 用户的 API 类型。
 16     /// </summary>
 17     [Route("api/[controller]")]
 18     [ApiController]    
 19     public class UsersController : ControllerBase
 20     {
 21         #region 私有字段
 22 
 23         private readonly ILogger<UsersController> _logger;
 24         private readonly IUserService _userService;
 25         private IConfiguration _configuration;
 26 
 27         #endregion
 28 
 29         #region 构造函数
 30 
 31         /// <summary>
 32         /// 初始化该类型的新实例。
 33         /// </summary>
 34         /// <param name="logger">日志记录器。</param>
 35         /// <param name="userService">用户服务接口。</param>
 36         /// <param name="configuration">配置服务。</param>
 37         public UsersController(ILogger<UsersController> logger, IUserService userService, IConfiguration configuration)
 38         {
 39             _logger = logger;
 40             _userService = userService;
 41             _configuration = configuration;
 42         }
 43 
 44         #endregion
 45 
 46         #region 实例方法
 47 
 48         /// <summary>
 49         /// 获取一条记录
 50         /// </summary>
 51         /// <param name="id"></param>
 52         /// <returns></returns>
 53         [HttpGet]
 54         [Route("Get")]
 55         public User Get(int id)
 56         {
 57             return _userService.FindUser(id);
 58         }
 59 
 60         /// <summary>
 61         /// 获取所有记录。
 62         /// </summary>
 63         /// <returns></returns>
 64         [HttpGet]
 65         [Route("All")]
 66         //[Authorize]
 67         public IEnumerable<User> Get()
 68         {
 69             Console.WriteLine($"This is UsersController {this._configuration["port"]} Invoke");
 70 
 71             return this._userService.UserAll().Select((user => new User
 72             {
 73                 ID = user.ID,
 74                 Name = user.Name,
 75                 Account = user.Account,
 76                 Password = user.Password,
 77                 Email = user.Email,
 78                 Role = $"{this._configuration["ip"]}:{this._configuration["port"]}",
 79                 LoginTime = user.LoginTime
 80             })); ;
 81         }
 82 
 83         /// <summary>
 84         /// 超时处理
 85         /// </summary>
 86         /// <returns></returns>
 87         [HttpGet]
 88         [Route("Timeout")]
 89         public IEnumerable<User> Timeout()
 90         {
 91             Console.WriteLine($"This is Timeout Start");
 92             //超时设置。
 93             Thread.Sleep(3000);
 94 
 95             Console.WriteLine($"This is Timeout End");
 96 
 97             return this._userService.UserAll().Select((user => new User
 98             {
 99                 ID = user.ID,
100                 Name = user.Name,
101                 Account = user.Account,
102                 Password = user.Password,
103                 Email = user.Email,
104                 Role = $"{this._configuration["ip"]}:{this._configuration["port"]}",
105                 LoginTime = user.LoginTime
106             })); ;
107         }
108 
109         #endregion
110     }
111 }


                     
4】、增加扩展类型:ConsulExtension.cs
              

 1 using Consul;
 2 using Microsoft.Extensions.Configuration;
 3 using Microsoft.Extensions.Hosting;
 4 using System;
 5 
 6 namespace PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance.Utilities
 7 {
 8     /// <summary>
 9     /// Consul 静态扩展类。
10     /// </summary>
11     public static class ConsulExtension
12     {
13         /// <summary>
14         ///类型初始化器,初始化 Consul 网址和数据中心。
15         /// </summary>
16         static ConsulExtension()
17         {
18             Uri = new Uri("http://localhost:8500");
19             DataCenter = "dc1";
20         }
21 
22         /// <summary>
23         /// 获取或者设置 Consul 的网址。
24         /// </summary>
25         public static Uri Uri { get; set; }
26 
27         /// <summary>
28         /// 获取或者设置数据中心。
29         /// </summary>
30         public static string DataCenter { get; set; }
31 
32         /// <summary>
33         /// 向 Consul 服务中心注册服务实例。
34         /// </summary>
35         /// <param name="configuration">配置对象。</param>
36         /// <param name="consulServiceName">在 Consul 服务中心注册的服务类别名称,多个实例的 ID 可以属于一个服务类别名称。</param>
37         /// <param name="serviceID">服务实例的主键值,必须唯一。</param>
38         public static void ConsulRegist(this IConfiguration configuration,string consulServiceName, string serviceID)
39         {
40             if (string.IsNullOrEmpty(consulServiceName) || string.IsNullOrWhiteSpace(consulServiceName))
41             {
42                 throw new ArgumentNullException("consulServiceName is null");
43             }
44             if (string.IsNullOrEmpty(serviceID) || string.IsNullOrWhiteSpace(serviceID))
45             {
46                 throw new ArgumentNullException("serviceID is null.");
47             }
48 
49             using (ConsulClient client = new ConsulClient(config =>
50             {
51                 config.Address = Uri;
52                 config.Datacenter = DataCenter;
53             }))
54             {
55                 string ip = configuration["ip"];
56                 int port = int.Parse(configuration["port"]);
57                 int weight = string.IsNullOrWhiteSpace(configuration["weight"]) ? 1 : int.Parse(configuration["weight"]);
58 
59                 client.Agent.ServiceRegister(new AgentServiceRegistration()
60                 {
61                     ID = serviceID,
62                     Name = consulServiceName,
63                     Address = ip,
64                     Port = port,
65                     Tags = new string[] { weight.ToString() },
66                     Check = new AgentServiceCheck()
67                     {
68                         Interval = TimeSpan.FromSeconds(12),
69                         HTTP = $"http://{ip}:{port}/API/Health/Index",
70                         Timeout = TimeSpan.FromSeconds(5),
71                         DeregisterCriticalServiceAfter = TimeSpan.FromSeconds(20)
72                     }
73                 }).Wait();
74                 Console.WriteLine($"注册服务:{ip}:{port}--Weight:{weight}");
75             };                       
76         }
77 
78         /// <summary>
79         /// 向 Consul 服务中心注销服务实例。
80         /// </summary>
81         /// <param name="applicationLifetime">配置对象。</param>
82         /// <param name="serviceID">服务实例的主键值,必须唯一。</param>
83         public static void ConsulDown(this IHostApplicationLifetime applicationLifetime, string serviceID)
84         {
85             if (string.IsNullOrEmpty(serviceID) || string.IsNullOrWhiteSpace(serviceID))
86             {
87                 throw new ArgumentNullException("serviceID is null");
88             }
89             applicationLifetime.ApplicationStopped.Register(() =>
90             {
91                 using (var consulClient = new ConsulClient(config => { config.Address = Uri; config.Datacenter = DataCenter; }))
92                 {
93                     Console.WriteLine("服务已经退出");
94                     consulClient.Agent.ServiceDeregister(serviceID);
95                 }
96             });
97         }
98     }
99 }


                     
5】、修改 Startup.cs 代码。
              

 1 using Consul;
 2 using Microsoft.AspNetCore.Builder;
 3 using Microsoft.AspNetCore.Hosting;
 4 using Microsoft.Extensions.Configuration;
 5 using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
 6 using Microsoft.Extensions.Hosting;
 7 using PatrickLiu.MicroService.Interfaces;
 8 using PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance.Utilities;
 9 using PatrickLiu.MicroService.Services;
10 using System;
11 using System.Security.Policy;
12 
13 namespace PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance
14 {
15     /// <summary>
16     /// 应用程序启动配置
17     /// </summary>
18     public class Startup
19     {
20         /// <summary>
21         /// 构造函数注入配置对象
22         /// </summary>
23         /// <param name="configuration">配置实例</param>
24         public Startup(IConfiguration configuration)
25         {
26             Configuration = configuration;
27         }
28 
29         /// <summary>
30         /// 获取配置实例。
31         /// </summary>
32         public IConfiguration Configuration { get; }
33 
34         /// <summary>
35         /// 配置注入对象。
36         /// </summary>
37         /// <param name="services"></param>
38         public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
39         {
40             //其他代码省略
41             services.AddSingleton<IUserService, UserService>();
42         }
43 
44         /// <summary>
45         /// 配置 HTTP 处理管道。
46         /// </summary>
47         /// <param name="app">应用程序对象。</param>
48         /// <param name="env">环境对象。</param>
49         /// <param name="applicationLifetime">应用程序生命周期的对象。</param>
50         public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env,IHostApplicationLifetime applicationLifetime)
51         {
52             //其他代码省略
53             #region Consul 注册
54 
55             string serviceID = $"Service:{Configuration["ip"]}:{Configuration["port"]}---{Guid.NewGuid()}";
56             string consuleServiceName = "PatrickLiuService";
57             
58             //注册服务。
59             Configuration.ConsulRegist(consuleServiceName,serviceID);
60 
61             //注销服务
62             applicationLifetime.ConsulDown(serviceID);
63 
64             #endregion
65         }
66     }
67 }


                     
6】、修改 Program.cs 代码,红色标注代表增加的代码。 

                

              (6)、PatrickLiu.MicroService.Gateway(ASPNETCORE WEBAPI),这是Ocelot 网关项目。

                       

                      【1】、安装Ocelot组件包。

                              在【程序包管理器控制台】执行命令
                              命令:Install-Package Ocelot
                              
                              当然也可以在项目下的【依赖项】上点右键,点击【管理NuGet程序包】菜单,在【浏览】项先安装,输入Ocelot,在右侧安装则可以。

                      【2】、安装Ocelot.Provider.Consul组件包。
                               在【程序包管理器控制台】执行命令。
                               命令:Intall-Package Ocelot.Provider.Consul
                               
                               当然也可以在项目下的【依赖项】上点右键,点击【管理NuGet程序包】菜单,在【浏览】项先安装,输入Ocelot.Provider.Consul,在右侧安装则可以。

                      【3】、配置Startup.cs文件。
                              
                      【4】、增加JSON配置文件,文件名:configuration.json。

                              

                      【5】、修改 Program.cs 文件,使用上面增加的JSON配置文件。
                              

                      【6】、启动第一个网关实例。
                              命令:dotnet PatrickLiu.MicroService.Gateway.dll --urls=http://*:6297 --port=6297
                               

                      【7】、启动第二个网关实例。
                              命令:dotnet PatrickLiu.MicroService.Gateway.dll --urls=http://*:6298 --port=6298
                               

                      【8】、启动第三个网关实例。
                              命令:dotnet PatrickLiu.MicroService.Gateway.dll --urls=http://*:6299 --port=6299
                               

                      【9】、验证网关实例是否启动成功。
                              第一网关地址:http://localhost:6297/gate/users/all,能获取到数据表示一切成功。
                             截图如下:

                
                刷新地址后:
                

                              第二网关地址:http://localhost:6298/gate/users/all,能获取到数据表示一切成功。
                              截图如下:
                 
                刷新地址后:
                

                              第三网关地址:http://localhost:6299/gate/users/all,能获取到数据表示一切成功。
                              截图如下:
                
                地址刷新后:
                

                     
                      【10】、配置Ocelot网关集群的Nginx服务。
                               具体的下载方法,参考上面或者上文
                               目录地址:D:\Programs\MicroServices\CulsterOcelotNginx
                               配置信息:
                                    

           【11】、验证Ocelot网关集群的Nginx服务地址。
                               Nginx地址:http://localhost:8089/gate/users/all,能获取到数据表示一切成功。

                               
              刷新地址,
               

               完美实现负载均衡,激动的很。注意:客户端程序要访问的地址,就是这个地址:http://localhost:8080/gate/users/all  
                             
        2、编译项目,发布4个服务实例,独立进程承载。
                 
再次提醒大家,在开始启动这4个服务实例之前,必须启动Consul服务中心,就是上面搭建的Consul服务集群,该Consul集群由一个Nginx代理管理。
                (1)、dotnet PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance.dll --urls="http://*:5726" --ip="127.0.0.1" --port=5726
            

                                    健康检查如图:
                          

                (2)、dotnet PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance.dll --urls="http://*:5727" --ip="127.0.0.1" --port=5727
            

                                     健康检查如图:
                             

                (3)、dotnet PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance.dll --urls="http://*:5728" --ip="127.0.0.1" --port=5728
            

                                     健康检查如图:
            

                (4)、dotnet PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance.dll --urls="http://*:5729" --ip="127.0.0.1" --port=5729
            

                                     健康检查如图:
             
                                以上是我们成功启动了4个服务实例,并且在Consul 服务中心注册成功,也可以执行健康检查,功能基本完善了。让我们看看4个服务实例在Consul中心的样子吧。
                    

            Nginx代理管理着由4个Consul服务组成的集群,Nginx的地址:http://localhost:8080,这个地址要配置到Ocelot网关的JSON文件里。Consul集群又管理者四个WebAPI服务实例,实现负载均衡:四个服务实例端口号分别是:5726,5727,5728,5729,地址:localhost。
              访问效果如图:
                             
                             


        3、客户端访问 Consul服务,最终访问我们服务实例。
         
                客户端我们自己实现的轮训策略,每次刷新,端口号都变,效果如图:
                    5726端口的数据:
                         

                    5727端口的数据:
                         

                    5728端口的数据:
                         

                    5729端口的数据:
                         

        4、我们的结论。
                虽然我们现在增加了Consul集群,也增加了Ocelot网关集群,每个集群也都有自己的Nginx服务实现负载均衡,系统从整体上来说,稳定性和高可用性得到了的保障,看似挺圆满的,这样就完成了吗?当然不是,还有另外一个问题等着我们去解决。这个问题就是,当前,我们所有的服务是没有任何认证的,任何人和机构都可以随便访问我们的服务,这样肯定不行的,相当于我们服务系统在互联网上裸奔啊,没有一点安全的措施。接下来,我们就要解决这个问题,这也是我们下一篇文章要解决的问题,有挑战啊。
         

六、结束语
        
好了,今天就写到这里了。俗话说,兵来将挡水来土掩,只要我们勇往直前,道路一定是光明的,再者说,老天不会饿死努力的小鸟的。努力吧,每天进步一点点。

标签:网关,服务,庐山真面目,Consul,PatrickLiu,集群,MicroService,using,consul
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