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.NET Core微服務之基於Ocelot實現API閘道器服務（續）

阿新 • • 發佈：2019-01-16

一、負載均衡與請求快取

1.1 負載均衡

　　為了驗證負載均衡，這裡我們配置了兩個Consul Client節點，其中ClientService分別部署於這兩個節點內（192.168.80.70與192.168.80.71）。

　　為了更好的展示API Repsonse來自哪個節點，我們更改一下返回值：

    [Route("api/[controller]")]
    public class ValuesController : Controller
    {
        // GET api/values
        [HttpGet]
        public
 
 IEnumerable<string> Get()
        {
            return new string[] { $"ClinetService: {DateTime.Now.ToString()} {Environment.MachineName} " +
                $"OS: {Environment.OSVersion.VersionString}" };
        }

        ......
    }

　　Ocelot的配置檔案中確保有負載均衡的設定：

{
  "ReRoutes"
 
: [
      ......
      "LoadBalancerOptions": {
        "Type": "RoundRobin"
      },
      ......  
}

　　接下來發布並部署到這兩個節點上去，之後啟動我們的API閘道器，這裡我用命令列啟動：

　　

　　然後就可以測試負載均衡了，在瀏覽器中輸入URL並連續重新整理：可以通過主機名看到的確是根據輪詢來進行的負載均衡。

　　

負載均衡LoadBalance可選值：

  • RoundRobin - 輪詢，挨著來，雨露均沾
  • LeastConnection - 最小連線數，誰的任務最少誰來接客
  • NoLoadBalance - 不要負載均衡，讓我一個人累死吧　　

1.2 請求快取

　　Ocelot目前支援對下游服務的URL進行快取，並可以設定一個以秒為單位的TTL使快取過期。我們也可以通過呼叫Ocelot的管理API來清除某個Region的快取。

為了在路由中使用快取，需要在ReRoute中加上如下設定：

"FileCacheOptions": { "TtlSeconds": 10, "Region": "somename" }

　　這裡表示快取10秒，10秒後過期。另外，貌似只支援get方式，只要請求的URL不變，就會快取。

　　這裡我們仍以上面的demo為例，在增加了FileCacheOptions配置之後，進行一個小測試：因為我們設定的10s過期，所以在10s內拿到的都是快取，否則就會觸發負載均衡去不同節點拿資料。

　　

二、限流與熔斷器（QoS）

2.1 限流 （RateLimit）

　　對請求進行限流可以防止下游伺服器因為訪問過載而崩潰，我們只需要在路由下加一些簡單的配置即可以完成。另外，看文件發現，這個功能是張善友大隊長貢獻的，真是666。同時也看到一個園友catcherwong，已經實踐許久了，真棒。

　　對於限流，我們可以對每個服務進行如下配置：

    "RateLimitOptions": {
        "ClientWhitelist": [ "admin" ], // 白名單
        "EnableRateLimiting": true, // 是否啟用限流
        "Period": "1m", // 統計時間段：1s, 5m, 1h, 1d
        "PeriodTimespan": 15, // 多少秒之後客戶端可以重試
        "Limit": 5 // 在統計時間段內允許的最大請求數量
      }

　　同時，我們可以做一些全域性配置：

    "RateLimitOptions": {
      "DisableRateLimitHeaders": false, // Http頭  X-Rate-Limit 和 Retry-After 是否禁用
      "QuotaExceededMessage": "Too many requests, are you OK?", // 當請求過載被截斷時返回的訊息
      "HttpStatusCode": 999, // 當請求過載被截斷時返回的http status
      "ClientIdHeader": "client_id" // 用來識別客戶端的請求頭，預設是 ClientId
    }

　　這裡每個欄位都有註釋，不再解釋。下面我們來測試一下：

　　Scenario 1：不帶header地訪問clientservice，1分鐘之內超過5次，便會被截斷，直接返回截斷後的訊息提示，HttpStatusCode:999

　　

　　可以通過檢視Repsonse的詳細資訊，驗證是否返回了999的狀態碼：

　　

　　Scenario 2：帶header（client_id:admin）訪問clientservice，1分鐘之內可以不受限制地訪問API

　　

2.2 熔斷器（QoS）

　　熔斷的意思是停止將請求轉發到下游服務。當下遊服務已經出現故障的時候再請求也是無功而返，並且還會增加下游伺服器和API閘道器的負擔。這個功能是用的Pollly來實現的，我們只需要為路由做一些簡單配置即可。如果你對Polly不熟悉，可以閱讀我之前的一篇文章《.NET Core微服務之基於Polly+AspectCore實現熔斷與降級機制》

    "QoSOptions": {
        "ExceptionsAllowedBeforeBreaking": 2, // 允許多少個異常請求
        "DurationOfBreak": 5000, // 熔斷的時間，單位為毫秒
        "TimeoutValue": 3000 // 如果下游請求的處理時間超過多少則視如該請求超時
      },

　　*.這裡針對DurationOfBreak，官方文件中說明的單位是秒，但我在測試中發現應該是毫秒。不知道是我用的版本不對，還是怎麼的。anyway，這不是實驗的重點。OK，這裡我們的設定就是：如果Service Server的執行時間超過3秒，則會丟擲Timeout Exception。如果Service Server丟擲了第二次Timeout Exception，那麼停止服務訪問5s鍾。

　　現在我們來改造一下Service，使其手動超時以使得Ocelot觸發熔斷保護機制。Ocelot中設定的TimeOutValue為3秒，那我們這兒簡單粗暴地讓其延時5秒（只針對前3次請求）。

    [Route("api/[controller]")]
    public class ValuesController : Controller
    {
        ......

        private static int _count = 0;
        // GET api/values
        [HttpGet]
        public IEnumerable<string> Get()
        {
            _count++;
            Console.WriteLine($"Get...{_count}");
            if (_count <= 3)
            {
                System.Threading.Thread.Sleep(5000);
            }

            return new string[] { $"ClinetService: {DateTime.Now.ToString()} {Environment.MachineName} " +
                $"OS: {Environment.OSVersion.VersionString}" };
        }
        
        ......
    }

 　　下面我們就來測試一下：可以看到異常之後，便進入了5秒中的服務不可訪問期（直接返回了503 Service Unavaliable），而5s之後又可以正常訪問該介面了（這時不會再進入hard-code的延時程式碼）

　　

　　通過日誌，也可以確認Ocelot觸發了熔斷保護：

　　

三、動態路由（Dynamic Routing）

　　記得上一篇中一位園友評論說他有500個API服務，如果一一地配置到配置檔案，將會是一個巨大的工程，雖然都是copy，但是會增加出錯的機會，並且很難排查。這時，我們可以犧牲一些特殊性來求通用性，Ocelot給我們提供了Dynamic Routing功能。這個功能是在issue 340後增加的（見下圖官方文件），目的是在使用服務發現之後，直接通過服務發現去定位從而減少配置檔案中的ReRoutes配置項。

Example：http://api.edc.com/productservice/api/products => Ocelot會將productservice作為key呼叫Consul服務發現API去得到IP和Port，然後加上後續的請求URL部分（api/products）進行最終URL的訪問：http://ip:port/api/products。

　　這裡仍然採用下圖所示的實驗節點結構：一個API閘道器節點，三個Consul Server節點以及一個Consul Client節點。

　　由於不再需要配置ReRoutes，所以我們需要做一些“通用性”的改造，詳見下面的GlobalConfiguration:

{
  "ReRoutes": [],
  "Aggregates": [],
  "GlobalConfiguration": {
    "RequestIdKey": null,
    "ServiceDiscoveryProvider": {
      "Host": "192.168.80.100", // Consul Service IP
      "Port": 8500 // Consul Service Port
    },
    "RateLimitOptions": {
      "DisableRateLimitHeaders": false, // Http頭  X-Rate-Limit 和 Retry-After 是否禁用
      "QuotaExceededMessage": "Too many requests, are you OK?", // 當請求過載被截斷時返回的訊息
      "HttpStatusCode": 999, // 當請求過載被截斷時返回的http status
      "ClientIdHeader": "client_id" // 用來識別客戶端的請求頭，預設是 ClientId
    },
    "QoSOptions": {
      "ExceptionsAllowedBeforeBreaking": 3,
      "DurationOfBreak": 10000,
      "TimeoutValue": 5000
    },
    "BaseUrl": null,
    "LoadBalancerOptions": {
      "Type": "LeastConnection",
      "Key": null,
      "Expiry": 0
    },
    "DownstreamScheme": "http",
    "HttpHandlerOptions": {
      "AllowAutoRedirect": false,
      "UseCookieContainer": false,
      "UseTracing": false
    }
  }
}

　　下面我們來做一個小測試，分別訪問clientservice和productservice，看看是否能成功地訪問到。

　　（1）訪問clientservice

　　

　　（2）訪問productservice

　　

　　可以看出，只要我們正確地輸入請求URL，基於服務發現之後是可以正常訪問到的。只是這裡我們需要輸入正確的service name，這個service name是在consul中註冊的名字，如下高亮部分所示：

{
    "services":[
        {
            "id": "EDC_DNC_MSAD_CLIENT_SERVICE_01",
            "name" : "CAS.ClientService",
            "tags": [
                "urlprefix-/ClientService01"
            ],
            "address": "192.168.80.71",
            "port": 8810,
            "checks": [
                {
                    "name": "clientservice_check",
                    "http": "http://192.168.80.71:8810/api/health",
                    "interval": "10s",
                    "timeout": "5s"
                }
            ]
        }
     ]
}

四、整合Swagger統一API文件入口

　　在前後端分離大行其道的今天，前端和後端的唯一聯絡，變成了API介面；API文件變成了前後端開發人員聯絡的紐帶，變得越來越重要，swagger就是一款讓你更好的書寫API文件的框架。

4.1 為每個Service整合Swagger

　　Step1.NuGet安裝Swagger

NuGet>Install-Package Swashbuckle.AspNetCore　　

　　Step2.改寫StartUp類

    public class Startup
    {
        public Startup(IConfiguration configuration)
        {
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        public IServiceProvider ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            .......

            services.AddMvc();

            // Swagger
            services.AddSwaggerGen(s =>
            {
                s.SwaggerDoc(Configuration["Service:DocName"], new Info
                {
                    Title = Configuration["Service:Title"],
                    Version = Configuration["Service:Version"],
                    Description = Configuration["Service:Description"],
                    Contact = new Contact
                    {
                        Name = Configuration["Service:Contact:Name"],
                        Email = Configuration["Service:Contact:Email"]
                    }
                });

                var basePath = PlatformServices.Default.Application.ApplicationBasePath;
                var xmlPath = Path.Combine(basePath, Configuration["Service:XmlFile"]);
                s.IncludeXmlComments(xmlPath);
            });
            
            ......
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env, IApplicationLifetime lifetime)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }

            app.UseMvc();
            // swagger
            app.UseSwagger(c=>
            {
                c.RouteTemplate = "doc/{documentName}/swagger.json";
            });
            app.UseSwaggerUI(s =>
            {
                s.SwaggerEndpoint($"/doc/{Configuration["Service:DocName"]}/swagger.json", 
                    $"{Configuration["Service:Name"]} {Configuration["Service:Version"]}");
            });
        }
    }

　　這裡配置檔案中關於這部分的內容如下：

{
  "Service": {
    "Name": "CAS.NB.ClientService",
    "Port": "8810",
    "DocName": "clientservice",
    "Version": "v1",
    "Title": "CAS Client Service API",
    "Description": "CAS Client Service API provide some API to help you get client information from CAS",
    "Contact": {
      "Name": "CAS 2.0 Team",
      "Email": "[email protected]"
    },
    "XmlFile": "Manulife.DNC.MSAD.NB.ClientService.xml"
  }
}

　　需要注意的是，勾選輸出XML文件檔案，並將其copy到釋出後的目錄中（如果沒有自動複製的話）：

　　

4.2 為API閘道器整合Swagger

　　Step1.NuGet安裝Swagger => 參考4.1

　　Step2.改寫StartUp類

    public class Startup
    {
        public Startup(IConfiguration configuration)
        {
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            // Ocelot
            services.AddOcelot(Configuration);
            // Swagger
            services.AddMvc();
            services.AddSwaggerGen(options =>
            {
                options.SwaggerDoc($"{Configuration["Swagger:DocName"]}", new Info
                {
                    Title = Configuration["Swagger:Title"],
                    Version = Configuration["Swagger:Version"]
                });
            });
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }

            // get from service discovery later
            var apiList = new List<string>()
            {
                "clientservice",
                "productservice",
                "noticeservice"
            };
            app.UseMvc()
                .UseSwagger()
                .UseSwaggerUI(options =>
                {
                    apiList.ForEach(apiItem =>
                    {
                        options.SwaggerEndpoint($"/doc/{apiItem}/swagger.json", apiItem);
                     });
                });

            // Ocelot
            app.UseOcelot().Wait();
        }
    }

　　*.這裡直接hard-code了一個apiNameList，實際中應該採用配置檔案或者呼叫服務發現獲取服務名稱（假設你的docName和serviceName保持一致，否則無法準確定位你的文件）

　　Step3.更改configuration.json配置檔案 => 與hard-code的名稱保持一致，這裡為了方便直接讓上下游的URL格式保持一致，以方便地獲取API文件

{
  "ReRoutes": [
    // API01:CAS.ClientService
    // --> swagger part
    {
      "DownstreamPathTemplate": "/doc/clientservice/swagger.json",
      "DownstreamScheme": "http",
      "ServiceName": "CAS.ClientService",
      "LoadBalancer": "RoundRobin",
      "UseServiceDiscovery": true,
      "UpstreamPathTemplate": "/doc/clientservice/swagger.json",
      "UpstreamHttpMethod": [ "GET", "POST", "DELETE", "PUT" ]
    },
    // --> service part
    {
      "UseServiceDiscovery": true, // use Consul service discovery
      "DownstreamPathTemplate": "/api/{url}",
      "DownstreamScheme": "http",
      "ServiceName": "CAS.ClientService",
      "LoadBalancerOptions": {
        "Type": "RoundRobin"
      },
      "UpstreamPathTemplate": "/api/clientservice/{url}",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Get", "Post" ],
      "RateLimitOptions": {
        "ClientWhitelist": [ "admin" ], // 白名單
        "EnableRateLimiting": true, // 是否啟用限流
        "Period": "1m", // 統計時間段：1s, 5m, 1h, 1d
        "PeriodTimespan": 15, // 多少秒之後客戶端可以重試
        "Limit": 10 // 在統計時間段內允許的最大請求數量
      },
      "QoSOptions": {
        "ExceptionsAllowedBeforeBreaking": 2, // 允許多少個異常請求
        "DurationOfBreak": 5000, // 熔斷的時間，單位為秒
        "TimeoutValue": 3000 // 如果下游請求的處理時間超過多少則視如該請求超時
      },
      "ReRoutesCaseSensitive": false // non case sensitive
    },
    // API02:CAS.ProductService
    // --> swagger part
    {
      "DownstreamPathTemplate": "/doc/productservice/swagger.json",
      "DownstreamScheme": "http",
      "ServiceName": "CAS.ProductService",
      "LoadBalancer": "RoundRobin",
      "UseServiceDiscovery": true,
      "UpstreamPathTemplate": "/doc/productservice/swagger.json",
      "UpstreamHttpMethod": [ "GET", "POST", "DELETE", "PUT" ]
    },
    // --> service part
    {
      "UseServiceDiscovery": true, // use Consul service discovery
      "DownstreamPathTemplate": "/api/{url}",
      "DownstreamScheme": "http",
      "ServiceName": "CAS.ProductService",
      "LoadBalancerOptions": {
        "Type": "RoundRobin"
      },
      "FileCacheOptions": { // cache response data - ttl: 10s
        "TtlSeconds": 10,
        "Region": ""
      },
      "UpstreamPathTemplate": "/api/productservice/{url}",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Get", "Post" ],
      "RateLimitOptions": {
        "ClientWhitelist": [ "admin" ],
        "EnableRateLimiting": true,
        "Period": "1m",
        "PeriodTimespan": 15,
        "Limit": 10
      },
      "QoSOptions": {
        "ExceptionsAllowedBeforeBreaking": 2, // 允許多少個異常請求
        "DurationOfBreak": 5000, // 熔斷的時間，單位為秒
        "TimeoutValue": 3000 // 如果下游請求的處理時間超過多少則視如該請求超時
      },
      "ReRoutesCaseSensitive": false // non case sensitive
    }
  ],
  "GlobalConfiguration": {
    //"BaseUrl": "https://api.mybusiness.com"
    "ServiceDiscoveryProvider": {
      "Host": "192.168.80.100", // Consul Service IP
      "Port": 8500 // Consul Service Port
    },
    "RateLimitOptions": {
      "DisableRateLimitHeaders": false, // Http頭  X-Rate-Limit 和 Retry-After 是否禁用
      "QuotaExceededMessage": "Too many requests, are you OK?", // 當請求過載被截斷時返回的訊息
      "HttpStatusCode": 999, // 當請求過載被截斷時返回的http status
      "ClientIdHeader": "client_id" // 用來識別客戶端的請求頭，預設是 ClientId
    }
  }
}

　　*.這裡需要注意其中新增加的swagger part配置，專門針對swagger.json做的對映.

4.3 測試

　　從此，我們只需要通過API閘道器就可以瀏覽所有服務的API文件了，爽歪歪！

五、小結

　　本篇基於Ocelot官方文件，學習了一下Ocelot的一些有用的功能：負載均衡（雖然只提供了兩種基本的演算法策略）、快取、限流、QoS以及動態路由（Dynamic Routing），並通過一些簡單的Demo進行了驗證。最後通過繼承Swagger做統一API文件入口，從此只需要通過一個URL即可檢視所有基於swagger的API文件。通過檢視Ocelot官方文件，可以知道Ocelot還支援許多其他有用的功能，而那些功能這裡暫不做介紹（或許有些會在後續其他部分（如驗證、授權、Trace等）中加入）。此外，一些朋友找我要demo的原始碼，我會在後續一齊上傳到github。而這幾篇中的內容，完全可以通過分享出來的code和配置自行構建，因此就不貼出來了=>已經貼出來，請點選下載。

示例程式碼

　　Click here => 點我下載

參考資料

作者：周旭龍

本文版權歸作者和部落格園共有，歡迎轉載，但未經作者同意必須保留此段宣告，且在文章頁面明顯位置給出原文連結。

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Http API閘道器服務模組設計方案（微服務）

Http  API閘道器服務模組設計方案1. 概述                           閘道器作為服務生產者和服務消費者之間的介面，一方面通過“服務路由”為服務消費找到所需服務的具體位置並呼叫；另一方面為後臺伺服器提供負載均衡、安全、流量控制、身份認證等相關功

Spring Cloud Zuul（API閘道器服務）（3）

過濾器 在Spring Cloud Zuul中實現的過濾器必須包含4個基本特徵：過濾型別，執行順序，執行條件，具體操作。這就是ZuulFilter介面中定義的4個抽象方法： public abstract String filterType(); public abst

Spring Cloud Zuul（API閘道器服務）（2）

路由詳情 傳統路由配置 傳統路由配置方式就是在不依賴與服務發現機制的情況下，通過在配置檔案中具體指定每個路由表示式與服務例項的對映關係來實現API閘道器對外部請求的路由。 單例項配置：通過zuul.routes.<route>.path與zuul.routes.<r

Spring Cloud Zuul（API閘道器服務）（1）

API閘道器是一個智慧的應用伺服器，它的定義類似於面向物件設計模式中的Facade模式，它的存在就像是整個微服務架構系統的門面一樣，所有的外部客戶端訪問都需要經過他來進行排程和過濾。它除了要實現請求路由，負載均衡，校驗過濾等功能之外，還需要更多能力，比如與服務治理框架的結合，請求轉發時的熔斷機制

（五）api閘道器服務 zuul-路由

路由是微服務架構中必須的一部分，比如，“/” 可能對映到你的WEB程式上，”/api/users “可能對映到你的使用者服務上，“/api/shop”可能對映到你的商品服務商。（註解：我理解這裡的這幾個對映就是說通過Zuul這個閘道器把服務對映到不同的服務商去處理，從而變成了微服務！） 通過Zuu

Spring Cloud：服務閘道器zuul（10）

前面的文章我們介紹了，Eureka用於服務的註冊於發現，Feign支援服務的呼叫以及均衡負載，Hystrix處理服務的熔斷防止故障擴散，Spring Cloud Config服務叢集配置中心，似乎一個微服務框架已經完成了。 我們還是少考慮了一個問題，外部的應用如何來訪問內部各種各樣的微服務呢？在

Spring Cloud系列（二十三） API閘道器服務Spring Cloud Zuul（Finchley.RC2版本）

為什麼使用Spring Cloud Zuul？ 通過前幾章的介紹，我們對於Spring Cloud Netflix 下的核心元件已經瞭解了大半，利用這些元件我們已經可以構建一個簡單的微服務架構系統，比如通過使用Spring Cloud Eureka實現高可用的服務註冊中

Spring Cloud入門：API閘道器服務（Spring Cloud Gateway）

文章例項使用的Spring Cloud版本為Finchley.SR1，Spring Boot版本為2.0.4。 1 Spring Cloud Gateway 在微服務架構中，閘道器作為服務的一個統一入口，所有的外部客戶端訪問都需要經過它來排程和過濾，可以實現的功能包括動

Spring Cloud中的API閘道器服務Zuul （13）

轉自 https://blog.csdn.net/u012702547/article/details/77823434 這個系列我感覺真的太好了，可以一步一步的瞭解spring cloud 的搭建以及更深層次的東西，對想學這門技術的朋友真的入門特別的快，感謝這位大哥的分享，我也會持續

java api 驗證框架設計 基於jfinal 設計api閘道器

1、api閘道器主要工作： 統一解析引數 、檢驗資料、 2、通過繼承AbstractsApi  自動實現攔截、進行解析，檢驗。 3、整個框架設計圖 介面例項： /** * 內容介面 * * @author OF * @date 2017年12月14日

hystri斷路器+zuul實現ApI閘道器+Sidecar異構系統呼叫NodeJS

hystri斷路器:豪豬 代表了一種防禦機制 分散式系統中，依賴呼叫失敗是不可避免的，為了避免一個依賴影響全域性 Netfilx團隊開發了Hystrix,hystrix提供了熔斷 、隔離、fallback、cache、監控等功能，能在一個一個依賴出問題的情況下保證系統可用 請求合併 將一

Spring Cloud入門教程之路由閘道器 Zuul（五）(Finchley版本+Boot2.0)

路由閘道器什麼是Zuul?     Zuul的主要功能是路由轉發和過濾器。路由功能是微服務的一部分，比如／api/payment轉發到到payment服務，/api/login轉發到到login服務。zuul預設和Ribbon結合實現了負載均衡的功能。 zuul有以下功能

第七章 API閘道器服務：Spring Cloud Zuul

　　API閘道器是一個更為智慧的應用伺服器， 它的定義類似於面向物件設計模式中的Facade模式， 它的存在就像是整個微服務架構系統的門面一樣，所有的外部客戶端訪問都需要經過它來進行排程和過濾。它除了要實現請求路由、 負載均衡、 校驗過濾等功能之外， 還需要更多能力， 比如與服務治理框架的結合、 請求轉發時的

基於Ubuntu閘道器配置（1）-- NAT

NAT，全稱為Network Address Translation，意思是網路地址轉換，如果想讓所有的人都能夠在共有IP不足的情況下上網，就可以使用NAT功能。 一臺NAT主機一定要有兩個IP： 其中一個是和網際網路通訊的共有IP；另一個是與內部區域網通訊的私有IP。我們