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      (4)ASP.NET Core3.1 Ocelot負(fù)載均衡

       新進(jìn)小設(shè)計(jì) 2021-03-14

      1.負(fù)載均衡Load Balancer

      Ocelot可以在每個(gè)路由的可用下游服務(wù)中實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,這使我們更有效地選擇下游服務(wù)來處理請求。負(fù)載均衡類型:
      ●LeastConnection:根據(jù)服務(wù)正在處理請求量的情況來決定哪個(gè)服務(wù)來處理新請求,即將新請求發(fā)送到具有最少現(xiàn)有請求的服務(wù)去處理。算法狀態(tài)沒有分布在Ocelot集群中。
      ●RoundRobin:遍歷可用服務(wù)并發(fā)送請求。算法狀態(tài)沒有分布在Ocelot集群中。
      ●NoLoadBalancer:從配置或服務(wù)發(fā)現(xiàn)中獲取第一個(gè)可用服務(wù)來處理新請求。
      ●CookieStickySessions:通過使用Cookie,確保特定的請求能夠被分配到特定的服務(wù)上進(jìn)行處理。
      Ocelot負(fù)載均衡項(xiàng)目示例中,通過APIGateway項(xiàng)目的路由LoadBalancerOptions選項(xiàng)可以配置負(fù)載均衡類型:

      {
        "Routes": [
          {
            //下游路由服務(wù)地址
            "DownstreamPathTemplate": "/api/values",
            //下游服務(wù)地址訪問協(xié)議類型http或者h(yuǎn)ttps
            "DownstreamScheme": "http",
            //下游服務(wù)的主機(jī)和端口
            "DownstreamHostAndPorts": [
              {
                "Host": "localhost",
                "Port": 9001
              },
              {
                "Host": "localhost",
                "Port": 9002
              }
            ],
            //上游服務(wù)地址,即下游服務(wù)真實(shí)訪問地址
            "UpstreamPathTemplate": "/",
            //負(fù)載均衡類型:輪詢
            "LoadBalancerOptions": {
              "Type": "RoundRobin"
            },
            //上游服務(wù)HTTP請求方式,例如Get、Post
            "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ]
          }
        ]
      }

      新請求通過上游訪問下游服務(wù)的時(shí)候,Ocelot會根據(jù)LoadBalancerOptions負(fù)載均衡選項(xiàng)類型來分發(fā)到具體下游服務(wù)。

      2.服務(wù)發(fā)現(xiàn)

      下面展示如何使用服務(wù)發(fā)現(xiàn)來設(shè)置路由:

      {
          "DownstreamPathTemplate": "/api/posts/{postId}",
          "DownstreamScheme": "https",
          "UpstreamPathTemplate": "/posts/{postId}",
          "UpstreamHttpMethod": [ "Put" ],
          "ServiceName": "product",
          "LoadBalancerOptions": {
              "Type": "LeastConnection"
          }
      }

      設(shè)置此選項(xiàng)后,Ocelot將從服務(wù)發(fā)現(xiàn)提供程序中查找下游主機(jī)和端口,并在所有可用服務(wù)中進(jìn)行負(fù)載平衡請求。如果您從服務(wù)發(fā)現(xiàn)提供者(領(lǐng)事)中添加和刪除服務(wù),Ocelot會停止調(diào)用已刪除的服務(wù),并開始調(diào)用已添加的服務(wù)。后續(xù)學(xué)習(xí)服務(wù)發(fā)現(xiàn)這塊知識點(diǎn)時(shí)候會重新再講解。

      3.項(xiàng)目演示

      3.1APIGateway項(xiàng)目

      該項(xiàng)目通過LoadBalancerOptions配置選項(xiàng)定義服務(wù)負(fù)載均衡請求機(jī)制,事例項(xiàng)目使用的負(fù)載均衡類型是RoundRobin,在Program添加Ocelot支持代碼如下:

      public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
          WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
                  //.UseStartup<Startup>()
                  .UseUrls("http://*:9000")
                  .ConfigureAppConfiguration((hostingContext, config) =>
              {
                  config.SetBasePath(hostingContext.HostingEnvironment.ContentRootPath)
                      //添加Ocelot配置文件
      .AddJsonFile("configuration.json")
                      .AddEnvironmentVariables();
              })
              .ConfigureServices(s =>
              {
                  //添加Ocelot服務(wù);
                  s.AddOcelot();
              })
              .Configure(a =>
              {
          //使用Ocelot
                  a.UseOcelot().Wait();
              });

      3.2APIServicesA和APIServicesB下游服務(wù)項(xiàng)目

      APIServicesA和APIServicesB項(xiàng)目分別新建兩個(gè)GET請求方法,代碼分別如下:

      //APIServicesA
      [Route("api/[controller]")]
      public class ValuesController : Controller
      {
          // GET api/values
          [HttpGet]
          public string Get()
          {
              return "From APIServiceA";
          }
      }
      //APIServicesB
      [Route("api/[controller]")]
      public class ValuesController : Controller
      {
          // GET api/values
          [HttpGet]
          public string Get()
          {
              return "From APIServiceB";
          }        
      }

      3.3項(xiàng)目運(yùn)行

      ●通過dotnet run命令啟動(dòng)APIGateway項(xiàng)目

      dotnet run --project APIGateway項(xiàng)目路徑\APIGateway.csproj


      ●通過dotnet run命令啟動(dòng)APIServicesA項(xiàng)目

      dotnet run --project APIServicesA項(xiàng)目路徑\APIServicesA.csproj


      ●通過dotnet run命令啟動(dòng)APIServicesB項(xiàng)目

      dotnet run --project APIServicesB項(xiàng)目路徑\APIServicesB.csproj


      通過瀏覽器查看輪詢分發(fā)給下游服務(wù)返回的結(jié)果:


      負(fù)載均衡輪詢分發(fā)下游服務(wù)成功。

      4.自定義負(fù)載均衡

      Ocelot支持自定義負(fù)載均衡的方法。自定義負(fù)載均衡的類需要繼承ILoadBalancer接口類,下面我們定義一個(gè)簡單的負(fù)載均衡循環(huán)輸出下游服務(wù)的示例:

      public class CustomLoadBalancer : ILoadBalancer
      {
          private readonly Func<Task<List<Service>>> _services;
          private readonly object _lock = new object();
          private int _last;
      
          public CustomLoadBalancer(Func<Task<List<Service>>> services)
          {
              _services = services;
          }
          public async Task<Response<ServiceHostAndPort>> Lease(HttpContext httpContext)
          {
              var services = await _services();
              lock (_lock)
              {
                  if (_last >= services.Count)
                  {
                      _last = 0;
                  }
                  var next = services[_last];
                  _last++;
                  return new OkResponse<ServiceHostAndPort>(next.HostAndPort);
              }
          }
          public void Release(ServiceHostAndPort hostAndPort)
          {
          }
      }

      在Ocelot中注冊此類:

      Func<IServiceProvider, DownstreamRoute, IServiceDiscoveryProvider, CustomLoadBalancer> loadBalancerFactoryFunc =
      (serviceProvider, Route, serviceDiscoveryProvider) => new CustomLoadBalancer(serviceDiscoveryProvider.Get);
      s.AddOcelot().AddCustomLoadBalancer(loadBalancerFactoryFunc);

      最后在路由的LoadBalancerOptions配置選項(xiàng)上修改為CustomLoadBalancer自定義負(fù)載均衡類名:

      "LoadBalancerOptions": {
        "Type": "CustomLoadBalancer"
      }

      運(yùn)行項(xiàng)目調(diào)試查看結(jié)果:
      第一次請求時(shí)候分發(fā)到APIServicesA項(xiàng)目。

      第二次請求時(shí)候分發(fā)到APIServicesB項(xiàng)目。

      從上面結(jié)果來看,自定義負(fù)載均衡成功。

      參考文獻(xiàn):
      Ocelot官網(wǎng)

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