微服務架構：使用Consul實現服務注冊和服務發現

參考：

Consul官網  、安裝步驟、Consul官方指導文檔 

注冊中心--參考文檔

微服務架構基礎之注冊中心 - 簡書

微服務注冊中心原理,看這篇就夠了! - Java碎碎念 - 博客園

備注：K8S自帶服務注冊和發現

注冊中心

注冊中心是什么

注冊中心可以說是微服務架構中的”通訊錄“，它記錄了服務和服務地址的映射關系。在分布式架構中，服務會注冊到這里，當服務需要調用其它服務時，就到這里找到服務的地址，進行調用。

功能：

1. 服務注冊表：
   服務注冊表是注冊中心的核心，它用來記錄各個微服務的信息，例如微服務的名稱、IP、端口等。服務注冊表提供查詢API和管理API，查詢API用於查詢可用的微服務實例，管理API用於服務的注冊與注銷。
2. 服務注冊與發現：
   服務注冊是指微服務在啟動時，將自己的信息注冊到注冊中心的過程。服務發現是指查詢可用的微服務列表及網絡地址的機制。
3. 服務檢查：
   注冊中心使用一定的機制定時檢測已注冊的服務，如發現某實例長時間無法訪問，就會從服務注冊表移除該實例

優點

1. 解耦：服務消費者個服務提供者解耦，各自變化，不互相影響
2. 擴展：服務消費者和服務提供者增加和刪除新的服務，對於雙方沒有任何影響
3. 中介者設計模式：這是一種多對多關系的典范

zookeeper

參考： 官網    指導文檔

ZooKeeper  [ˈzuːkiːpər]   是用於維護配置信息，命名，提供分布式同步和提供組服務的集中式服務。 所有這些類型的服務都以某種形式被分布式應用程序使用。 每次實施它們時，都會進行很多工作來修復不可避免的錯誤和競爭條件。 由於難以實現這類服務，因此應用程序通常最初會在其上跳過，從而使它們在發生更改時變得脆弱且難以管理。 即使部署正確，這些服務的不同實現也會導致管理復雜。

Consul是什么

Consul是一個用來實現分布式系統的服務發現與配置的開源工具。是由go語言開發。他主要由多個組成部分：

• 服務發現：客戶端通過Consul提供服務，類似於API,MySQL,或者其他客戶端可以使用Consul發現服務的提供者。使用類似DNS或者HTTP，應用程序和可以很輕松的發現他們依賴的服務。

• 檢查健康：Consul客戶端可以提供與給定服務相關的健康檢查（Web服務器返回200 ok）或者本地節點（“內存利用率低於90%”）。這些信息可以監控集群的運行情況，並且使訪問遠離不健康的主機組件。

• 鍵值對存儲：應用程序可以使用Cousul的層級鍵值對。

• 多數據中心：Consul有開箱及用的多數據中心。

Consul 的角色

1、server 服務端

提供存儲服務

保存配置信息, 高可用集群, 在局域網內與本地客戶端通訊, 通過廣域網與其他數據中心通訊

server節點：負責組成 cluster 的復雜工作（選舉、狀態維護、轉發請求到 lead），以及 consul 提供的服務（響應 RCP 請求）。考慮到容錯和收斂，一般部署 3 ~ 5 個比較合適。

2、client 客戶端

操作server

無狀態, 將 HTTP 和 DNS 接口請求轉發給局域網內的服務端集群

client 節點：負責轉發所有的 RPC 到 server 節點。本身無狀態，且輕量級，因此，可以部署大量的 client 節點。

3、agent 代理

進程啟動 agent 守護進程

組成 consul 集群的每個成員上都要運行一個 agent，可以通過  consul agent  命令來啟動。agent 可以運行在 server 狀態或者 client 狀態。自然的，運行在 server 狀態的節點被稱為 server 節點；運行在 client 狀態的節點被稱為 client 節點。

Consul注冊中心運行流程

文字描述：server服務默認就通過agent啟動=》其他服務要注冊服務時先調用client客戶端，client客戶端再通過agent啟動

下載+啟動

Linux安裝

參考：安裝步驟

window版下載地址

啟動服務端：不需要安裝，命令啟動

下載完解壓后，不需要安裝,在解壓后的文件夾中打開CMD命令窗口

如果要查看consul命令，輸入：consul

環境變量設置：為了方便啟動，最好設置環境變量，這樣就不用每次都去指定文件夾啟動consul了，具體參考：consul環境變量設置

開發模式啟動命令（所有數據都保存在內存中）：consul.exe agent -dev

生產模式啟動命令（綁定默認地址和存儲數據的路徑）：consul agent -server -bind=127.0.0.1 -bootstrap-expect 1 -data-dir d:/consul/data 

在瀏覽器中輸入查看地址（端口默認是8500，如果變更，在啟動后命令窗口處能看到）：http://localhost:8500

客戶端啟動

使用.NET啟動客戶端

項目中使用Consul

先參考文檔：注冊中心--文檔

設計思路：

Consul服務器方法和Consul客戶端方法都封裝在MicroService.Core中，使用時是：例如在TeamService中調用Consul服務端方法進行服務注冊，在AggregateService中調用Consul客戶端方法來服務發現

Consul服務端和客戶端封裝在MicroService.Core（核心服務）中

1. 包安裝：NuGet包中搜索Consul且安裝
2. 注冊服務端方法：在ConsulServiceRegistry類中服務注冊
   

           /// <summary>
           /// 注冊服務方法
           /// </summary>
           /// <param name="serviceNode"></param>
           public void Register(ServiceRegistryConfig serviceNode)
           {
               // 1、創建consul客戶端連接
               var consulClient = new ConsulClient(configuration =>
               {
                   //1.1 建立客戶端和服務端連接
                   configuration.Address = new Uri(serviceNode.RegistryAddress);
               });
   
               // 2、獲取服務內部地址
   
               // 3、創建consul服務注冊對象
               var registration = new AgentServiceRegistration()
               {
                   ID = serviceNode.Id,
                   Name = serviceNode.Name,
                   Address = serviceNode.Address,
                   Port = serviceNode.Port,
                   Tags = serviceNode.Tags,
                   //心跳檢測
                   Check = new AgentServiceCheck
                   {
                       // 3.1、consul健康檢查超時間
                       Timeout = TimeSpan.FromSeconds(10),
                       // 3.2、服務停止5秒后注銷服務
                       DeregisterCriticalServiceAfter = TimeSpan.FromSeconds(5),
                       // 3.3、consul健康檢查地址
                       HTTP = serviceNode.HealthCheckAddress,
                       // 3.4 consul健康檢查間隔時間
                       Interval = TimeSpan.FromSeconds(10),
                   }
               };
   
               // 4、注冊服務
               consulClient.Agent.ServiceRegister(registration).Wait();
   
               // 5、關閉連接
               consulClient.Dispose();
           }

3. 客戶端方法：在ConsulHttpClient類中服務發現
   

           /// <summary>
           /// Get方法
           /// </summary>
           /// <typeparam name="T"></typeparam>
           /// param name="ServiceSchme">服務名稱:(http/https)</param>
           /// <param name="ServiceName">服務名稱</param>
           /// <param name="serviceLink">服務路徑</param>
           /// <returns></returns>
           public async Task<T> GetAsync<T>(string Serviceshcme, string ServiceName,string serviceLink)
           {
               // 1、獲取服務
               IList<ServiceUrl> serviceUrls = await serviceDiscovery.Discovery(ServiceName);
   
               // 2、負載均衡服務
               ServiceUrl serviceUrl = loadBalance.Select(serviceUrls);
   
               // 3、建立請求
               Console.WriteLine($"請求路徑：{Serviceshcme} +'://'+{serviceUrl.Url} + {serviceLink}");
               HttpClient httpClient = httpClientFactory.CreateClient("mrico");
               // HttpResponseMessage response = await httpClient.GetAsync(serviceUrl.Url + serviceLink);
               HttpResponseMessage response = await httpClient.GetAsync(Serviceshcme +"://"+serviceUrl.Url + serviceLink);
   
               // 3.1 json轉換成對象
               if (response.StatusCode == HttpStatusCode.OK)
               {
                   string json = await response.Content.ReadAsStringAsync();
   
                   return JsonConvert.DeserializeObject<T>(json);
               } else
               {
                   // 3.2 進行自定義異常處理，這個地方進行了降級處理
                   throw new Exception($"{ServiceName}服務調用錯誤:{response.Content.ReadAsStringAsync()}");
               }
           }

在TeamService（團隊服務）中調用Consul服務端方法

在Startup類的Configure方法中調用Consul服務端方法：

app.UseConsulRegistry() ;

在AggregateService（聚合服務）中調用Consul客戶端方法

在HttpTeamServiceClient類中的GetTeams方法中調用Consul客戶端方法

List<Team> teams = await consulHttpClient.GetAsync<List<Team>>(ServiceSchme, ServiceName, ServiceLink);