小編給大家分享一下.NET Core微服務(wù)之基于Consul如何實(shí)現(xiàn)服務(wù)治理，希望大家閱讀完這篇文章之后都有所收獲，下面讓我們一起去探討吧！

襄城ssl適用于網(wǎng)站、小程序/APP、API接口等需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場景，ssl證書未來市場廣闊！成為創(chuàng)新互聯(lián)公司的ssl證書銷售渠道，可以享受市場價(jià)格4-6折優(yōu)惠！如果有意向歡迎電話聯(lián)系或者加微信：18980820575（備注：SSL證書合作）期待與您的合作！

一、Consul基礎(chǔ)介紹

Consul是HashiCorp公司推出的開源工具，用于實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)與配置。與其他分布式服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)的方案，比如 Airbnb的SmartStack等相比，Consul的方案更“一站式”，內(nèi)置了服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)框 架、分布一致性協(xié)議實(shí)現(xiàn)、健康檢查、Key/Value存儲、多數(shù)據(jù)中心方案，不再需要依賴其他工具（比如ZooKeeper等），使用起來也較 為簡單。

Consul用Golang實(shí)現(xiàn)，因此具有天然可移植性（支持Linux、windows和Mac OS X）；安裝包僅包含一個可執(zhí)行文件，方便部署，與Docker等輕量級容器可無縫配合。

關(guān)于Consul的更多介紹，比如優(yōu)點(diǎn)，這里就不再贅述了，上網(wǎng)一搜就可以隨處找到了。但是，必須貼一個和其他類似軟件的對比：

此外，關(guān)于Consul的架構(gòu)以及相關(guān)的角色，如下圖所示：

要想利用Consul提供的服務(wù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的注冊與發(fā)現(xiàn)，我們需要建立Consul Cluster。在Consul方案中，每個提供服務(wù)的節(jié)點(diǎn)上都要部署和運(yùn)行Consul的Client Agent，所有運(yùn)行Consul Agent節(jié)點(diǎn)的集合構(gòu)成Consul Cluster。Consul Agent有兩種運(yùn)行模式：Server和Client。這里的Server和Client只是Consul集群層面的區(qū)分，與搭建在Cluster之上的應(yīng)用服務(wù)無關(guān)。以Server模式運(yùn)行的Consul Agent節(jié)點(diǎn)用于維護(hù)Consul集群的狀態(tài)，官方建議每個Consul Cluster至少有3個或以上的運(yùn)行在Server Mode的Agent，Client節(jié)點(diǎn)不限。

Consul支持多數(shù)據(jù)中心，每個數(shù)據(jù)中心的Consul Cluster都會在運(yùn)行于Server模式下的Agent節(jié)點(diǎn)中選出一個Leader節(jié)點(diǎn)，這個選舉過程通過Consul實(shí)現(xiàn)的raft協(xié)議保證，多個 Server節(jié)點(diǎn)上的Consul數(shù)據(jù)信息是強(qiáng)一致的。處于Client Mode的Consul Agent節(jié)點(diǎn)比較簡單，無狀態(tài)，僅僅負(fù)責(zé)將請求轉(zhuǎn)發(fā)給Server Agent節(jié)點(diǎn)。

二、Consul集群搭建

2.1 環(huán)境準(zhǔn)備

這里我準(zhǔn)備了三臺Linux(CentOS)虛擬機(jī)和一臺Windows Server 2008 R2虛擬機(jī)，借助VMware Workstation搭建，如下圖所示。

其中，192.168.80.100會作為leader角色，其余兩臺192.168.80.101和192.168.80.102會作為follower角色。當(dāng)然，實(shí)際環(huán)境中l(wèi)eader角色不會是一個固定的，會隨著環(huán)境的變化（比如Leader宕機(jī)或失聯(lián)）由算法選出新的leader。在進(jìn)行下面的操作會前，請確保三臺節(jié)點(diǎn)能夠相互ping通，并能夠和宿主機(jī)也ping通。另外，192.168.80.71會作為client角色，并且和其余三臺虛擬機(jī)互相ping通。

2.2 下載Consul

Consul的下載很簡單，直接去：https://www.consul.io/downloads.html 選擇對應(yīng)的平臺即可。

這里我們的linux虛擬機(jī)選擇的是Linux版本：

下載之后是一個zip文件，我們通過XFtp等工具將其傳送到我們的linux節(jié)點(diǎn)中即可。

而Windows Server虛擬機(jī)選擇的是Windows版本，不再贅述。

2.3 安裝與配置Consul

　　1.解壓Consul.zip：

分別在三臺節(jié)點(diǎn)中解壓，解壓命令：

> unzip consul_1.1.0_linux_386.zip　　

解壓之后將consul復(fù)制到我們的自定義文件目錄中，比如：/usr/local/consul

> cp consul /usr/local/consul

　　2.設(shè)置環(huán)境變量

分別在三臺節(jié)點(diǎn)中設(shè)置環(huán)境變量：

> vim /etc/profile　　

在profile中增加一行CONSUL_HOME并更改PATH：

# Consul

export CONSUL_HOME=/usr/local/consul

export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$CONSUL_HOME;　　

使得配置生效

> source /etc/profile

測試是否生效，在三個節(jié)點(diǎn)測試輸入consul

> consul

看到下圖所示的命令提示，就代表OK了。

　　

　　3.啟動Server(s)

分別在三臺節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行以下命令即可啟動Consul

192.168.80.100>consul agent -server -ui -bootstrap-expect=3 -data-dir=/tmp/consul -node=consul-1 -client=0.0.0.0 -bind=192.168.80.100 -datacenter=dc1

192.168.80.101>consul agent -server -ui -bootstrap-expect=3 -data-dir=/tmp/consul -node=consul-2 -client=0.0.0.0 -bind=192.168.80.101 -datacenter=dc1 -join 192.168.80.100

192.168.80.102>consul agent -server -ui -bootstrap-expect=3 -data-dir=/tmp/consul -node=consul-3 -client=0.0.0.0 -bind=192.168.80.102 -datacenter=dc1 -join 192.168.80.100

注意101和102的啟動命令中，有一句 -join 192.168.80.100 => 有了這一句，就把101和102加入到了100所在的集群中。

啟動之后，集群就開始了Vote（投票選Leader）的過程，通過下面的命令可以看到集群的情況：

在Windows Server虛擬機(jī)上啟動：

> consul agent -bind 0.0.0.0 -client 192.168.80.71 -data-dir=C:\Counsul\tempdata -node EDC.DEV.WebServer -join 192.168.80.100

啟動后會有如下提示：

　　4.通過UI查看集群

Consul不僅提供了豐富的命令查看集群情況，還提供了一個WebUI，默認(rèn)端口8500，我們可以通過訪問這個URL（eg.http://192.168.80.100:8500）得到如下圖所示的WebUI：

可以看到三個節(jié)點(diǎn)都正常啟動，下面我們就來試試向Consul注冊一下我們基于ASP.NET Core的WebAPI服務(wù)。

　　5.模擬Leader掛掉，查看Consul集群的新選舉Leader

這里我暴力一點(diǎn)直接將Leader節(jié)點(diǎn)關(guān)機(jī)：shutdown -h now，可以看到我們的80.100已經(jīng)掛了。

查看其余兩個節(jié)點(diǎn)的日志可以發(fā)現(xiàn)，consul-3 (80.102)被選為了新的leader：

當(dāng)然，也可以通過80.101或102的WebUI查看：

也可以通過以下命令查看目前的各個Server的角色狀態(tài)：

> consul operator raft list-peers

雖然這里80.100這個原leader節(jié)點(diǎn)掛掉了，但是只要超過一半的Server（這里是2/3還活著）還活著，集群是可以正常工作的，這也是為什么像Consul、ZooKeeper這樣的分布式管理組件推薦我們使用3個或5個節(jié)點(diǎn)來部署的原因。

三、ASP.NET Core WebAPI服務(wù)注冊

3.1 準(zhǔn)備一個ASP.NET Core WebAPI程序

Step1.創(chuàng)建一個ASP.NET Core WebAPI程序

Step2.創(chuàng)建一個HealthController用于Consul的健康檢查

    [Produces("application/json")]
    [Route("api/Health")]    public class HealthController : Controller
    {
        [HttpGet]        public IActionResult Get() => Ok("ok");
    }

*.Consul會通過call這個API來確認(rèn)Service的健康狀態(tài)。

Step3.改寫啟動代碼，調(diào)用Consul API注冊服務(wù)

（1）通過Nuget安裝Consul的.NET客戶端

PM> install-package Consul

（2）基于IApplicationBuilder寫一個擴(kuò)展方法，用于調(diào)用Consul API

    public static class AppBuilderExtensions
    {        public static IApplicationBuilder RegisterConsul(this IApplicationBuilder app, IApplicationLifetime lifetime, ServiceEntity serviceEntity)
        {            var consulClient = new ConsulClient(x => x.Address = new Uri($"http://{serviceEntity.ConsulIP}:{serviceEntity.ConsulPort}"));//請求注冊的 Consul 地址
            var httpCheck = new AgentServiceCheck()
            {
                DeregisterCriticalServiceAfter = TimeSpan.FromSeconds(5),//服務(wù)啟動多久后注冊
                Interval = TimeSpan.FromSeconds(10),//健康檢查時間間隔，或者稱為心跳間隔
                HTTP = $"http://{serviceEntity.IP}:{serviceEntity.Port}/api/health",//健康檢查地址
                Timeout = TimeSpan.FromSeconds(5)
            };            // Register service with consul
            var registration = new AgentServiceRegistration()
            {
                Checks = new[] { httpCheck },
                ID = Guid.NewGuid().ToString(),
                Name = serviceEntity.ServiceName,
                Address = serviceEntity.IP,
                Port = serviceEntity.Port,
                Tags = new[] { $"urlprefix-/{serviceEntity.ServiceName}" }//添加 urlprefix-/servicename 格式的 tag 標(biāo)簽，以便 Fabio 識別            };

            consulClient.Agent.ServiceRegister(registration).Wait();//服務(wù)啟動時注冊，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)其實(shí)就是使用 Consul API 進(jìn)行注冊（HttpClient發(fā)起）
            lifetime.ApplicationStopping.Register(() =>
            {
                consulClient.Agent.ServiceDeregister(registration.ID).Wait();//服務(wù)停止時取消注冊            });            return app;
        }

*.這里主要是參考的田園的蟋蟀的Code，鏈接見參考資料部分。

（3）在Starup類的Configure方法中，調(diào)用此擴(kuò)展方法

        // 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();            // register this service
            ServiceEntity serviceEntity = new ServiceEntity
            {
                IP = NetworkHelper.LocalIPAddress,
                Port = Convert.ToInt32(Configuration["Service:Port"]),
                ServiceName = Configuration["Service:Name"],
                ConsulIP = Configuration["Consul:IP"],
                ConsulPort = Convert.ToInt32(Configuration["Consul:Port"])
            };
            app.RegisterConsul(lifetime, serviceEntity);
        }

其中ServiceEntity類定義如下：

 View Code

其中用到了appSettings.json配置文件，其定義如下：

 View Code

*.這段代碼不再解釋，一眼就能看懂。另外，除了調(diào)用Consul API之外，還可以通過配置文件的方式，例如以下配置文件格式，這里不再演示。

 View Code

Step4.保留默認(rèn)創(chuàng)建的ValuesController，其余不再創(chuàng)建任何API，不是本次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)。當(dāng)然，你可以集成一下Swagger，這樣有個界面文檔可以看。

這里我默認(rèn)跳轉(zhuǎn)到healthcontroller：

3.2 發(fā)布到IIS

Step1.在.NET Core程序中進(jìn)行發(fā)布很簡單，既可以采用原來在VS里邊創(chuàng)建配置文件進(jìn)行發(fā)布，也可以使用命令行（例如：dotnet publish），這里我還是在VS里面發(fā)布，得到Release文件

Step2.通過Ftp工具copy到Windows Server虛擬機(jī)中

Step3.這里我的Windows Server虛擬機(jī)是2008 R2，需要裝一個Windows Server Hosting，下載地址：點(diǎn)我點(diǎn)我。如果不安裝這個，你的IIS是跑不起來.NET Core程序的。

Step4.按照你熟悉的方式在IIS中添加一個網(wǎng)站（服務(wù)）：

Step5.更改默認(rèn)應(yīng)用程序池的.net framework版本為“無托管代碼”。

Step6.照理說，到這里就OK了，點(diǎn)擊瀏覽訪問，TMD，給我報(bào)了個502.5的錯誤

于是乎網(wǎng)上一陣搜索，發(fā)現(xiàn)需要打個補(bǔ)?。╓indows6.1-KB2533623-x64.msu），下載地址：點(diǎn)我點(diǎn)我。

Step7.安裝補(bǔ)丁之后，重啟IIS，可以成功訪問了=>確保Consul能夠call到我們的服務(wù)的health API。

3.3 查看Consul集群狀態(tài)

Step1.訪問Consul的WebUI查看服務(wù)是否注冊成功：可以看到我們的ClientService已成功注冊

Step2.Consul不僅僅提供了服務(wù)注冊，還提供了服務(wù)發(fā)現(xiàn)，我們可以通過調(diào)用其提供的API來發(fā)現(xiàn)服務(wù)的IP和Port。

Url>http://192.168.80.100:8500/v1/catalog/service/CAS.NB.ClientService　　

*.我們可以看到返回了ClientService的ServiceAddress和ServicePort，就可以通過其組成URL進(jìn)行服務(wù)調(diào)用了。當(dāng)然，我們可能會對一個服務(wù)部署多個實(shí)例，以組成集群來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。我們可以設(shè)置一些負(fù)載均衡的策略，假設(shè)通過取模運(yùn)算隨機(jī)選擇一個服務(wù)地址返回給服務(wù)消費(fèi)者。

Step3.這里我們將發(fā)布的Release文件在Windows Server虛擬機(jī)上copy一份，并改一下配置文件，讓其ServiceName變?yōu)镃AS.NB.ProductService，其Port變?yōu)?820，在IIS上再添加一個網(wǎng)站，啟動起來，再通過WebUI查看Consul集群狀態(tài)：

Step4.這時我們再通過以下API進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)：

Url>http://192.168.80.100:8500/v1/catalog/service/CAS.NB.ProductService

四、小結(jié)與后續(xù)工作

本篇主要基于一個最小化的集群搭建了一個Consul服務(wù)治理組件，并將ASP.NET Core API程序注冊到了Consul，并嘗試通過Consul進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)（雖然沒有模擬具體的服務(wù)消費(fèi)）。本篇沒有仔細(xì)講述Consul的介紹、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)，因?yàn)楸救艘矝]有啥實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，因此只能是站在其他園友的肩膀上做個小實(shí)驗(yàn)。ASP.NET Core是一個天生適合微服務(wù)的技術(shù)，也希望能在我們的學(xué)習(xí)和推動下，讓公司把.NET Core應(yīng)用起來，將來能夠跑在Linux和Docker上，這是我目前的目標(biāo)，與大家共勉。

后續(xù)我會繼續(xù)嘗試基于Ocelot構(gòu)建API網(wǎng)關(guān)，到時會結(jié)合Consul進(jìn)行進(jìn)一步的集成。另外，還會嘗試Polly進(jìn)行熔斷降級、Identity Server進(jìn)行驗(yàn)證，Exceptionless作分布式日志，基本上會遵循.NET Core大隊(duì)長張善友的微服務(wù)示例項(xiàng)目NanoFabric用到的（或者說是給我們安利的技術(shù)框架）那些開源技術(shù)來搭建一個初步的微服務(wù)架構(gòu)，以便于以后在公司內(nèi)部推廣和應(yīng)用。此外，考慮到公司目前的微服務(wù)架構(gòu)是基于Java的（Spring Cloud），那么也會考慮通過 Steeltoe 來和Spring Cloud進(jìn)行兼容，讓Java和.Net Core微服務(wù)能夠共存（可以參考資料里的第7個，田園里的蟋蟀出品）。這里，也安利一下正在學(xué)習(xí)微服務(wù)的.NET Coder們，可以看看張善友老師的NanoFabric，或者是楊中科老師的.NET Core微服務(wù)課程。

看完了這篇文章，相信你對“.NET Core微服務(wù)之基于Consul如何實(shí)現(xiàn)服務(wù)治理”有了一定的了解，如果想了解更多相關(guān)知識，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！

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