通过Envoy实现.NET架构的网关通过Envoy实现.NET架构的网关

什么是Gateway 在微服务体系结构中，如果每个微服务通常都会公开一组精细终结点，这种情况可能会有以下问题

如果没有 API 网关模式，客户端应用将与内部微服务相耦合。
在客户端应用中，单个页面/屏幕可能需要多次调用多个服务。
如果没有网关，所有微服务必定会暴露在“外部世界”中。
每个公开发布的微服务都必须处理授权和 SSL 等问题。

而Gateway可以为微服务组提供单一入口点，API 网关位于客户端应用和微服务之间。它充当反向代理，将请求从客户端路由到服务。它还可以提供其他跨领域功能，例如身份验证、SSL 终止和缓存。

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什么是Envoy Envoy 是专为大型现代 SOA（面向服务架构）架构设计的 L7 代理和通信总线，它有以下优势

C++11编写，原生代码高性能
L3/L4 filter架构，例如TCP代理
HTTP L7 filter架构，缓存，限速，路由/转发
顶级HTTP2与GRPC支持
服务发现与动态配置
健康检查
高级负载均衡

我们可以借助Envoy实现API Gateway。Envoy通过yaml配置文件来组织网关的信息。下面来说说Envoy中的核心概念
Listener 【通过Envoy实现.NET架构的网关】一个命名的网络地址，可以被下游客户端连接，它的配置样式如下：

static_resources: listeners: - name: listener_0 address: socket_address: protocol: TCP address: 0.0.0.0 port_value: 10000

此配置说明Envoy监听在10000端口，下游客户端可以通过此端口与Envoy交互
L3/L4过滤器Filter L3/L4过滤器Filter可以帮我们实现如：HTTP连接管理，限速，TCP代理等功能，它的配置样式如下：

filter_chains: - filters: - name: envoy.filters.network.http_connection_manager typed_config: "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.http_connection_manager.v3.HttpConnectionManager scheme_header_transformation: scheme_to_overwrite: http stat_prefix: ingress_http route_config: name: local_route virtual_hosts: - name: local_service domains: ["*"] routes: - match: prefix: "/" route: host_rewrite_literal: 192.168.43.94 cluster: service_envoyproxy_io http_filters: - name: envoy.filters.http.router

此配置说明通过HttpConnectionManager这个过滤器来接受HTTP请求，并将请求通过router过滤器的配置转发到service_envoyproxy_io这个上游集群
Upstream Cluster Envoy 的集群管理器管理所有配置的上游集群，用来真正处理Envoy接受的请求，其配置样式如下：

clusters: - name: service_envoyproxy_io connect_timeout: 30s type: strict_dns dns_lookup_family: V4_ONLY lb_policy: ROUND_ROBIN load_assignment: cluster_name: service_envoyproxy_io endpoints: - lb_endpoints: - endpoint: address: socket_address: address: 192.168.43.94 port_value: 5000

此配置说明Envoy会将请求转发到192.168.43.94:5000这个地址。
调用逻辑我们总结如下，Listener接受请求，将请求交给过滤器，过滤器处理完后，根据路由规则将请求转发给上游集群，上游集群中的endpoint会真正处理请求。

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运行Envoy 我们通过docker运行一个默认Envoy容器

docker run --rm -it -p 9901:9901 -p 10000:10000 envoyproxy/envoy-dev

访问http://localhost:10000/，发现其跳转到Envoy官网

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我们进入容器查看其配置，发现其最终会将请求转发到www.envoyproxy.io

cat /etc/envoy/envoy.yaml

- lb_endpoints: - endpoint: address: socket_address: address: www.envoyproxy.io port_value: 443

静态文件配置我们现在通过Envoy来实现我们自己的网关。静态文件配置是我们把配置信息提前配置好，Envoy启动后不可修改配置内容
准备服务我们准备两个.NET WebAPI，server1与server2，其中分别创建NameController，并新建Get方法
Server1

[HttpGet] public string Get() { _logger.LogInformation("call server1"); var req = Request; return "server1"; }

Server2

[HttpGet] public string Get() { _logger.LogInformation("call server2"); var req = Request; return "server2"; }

并将server1的启动端口指定为5000，将server2的启动端口指定为5001
Server1

webBuilder.UseUrls("http://*:5555").UseStartup();

Server2

webBuilder.UseUrls("http://*:5001/").UseStartup();

我们启动Server1与Server2

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准备Envoy配置我们将上节课的默认Envoy配置文件从容器中取出，并作修改如下

admin: address: socket_address: protocol: TCP address: 0.0.0.0 port_value: 9901 static_resources: listeners: - name: listener_0 address: socket_address: protocol: TCP address: 0.0.0.0 port_value: 10000 filter_chains: - filters: - name: envoy.filters.network.http_connection_manager typed_config: "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.http_connection_manager.v3.HttpConnectionManager scheme_header_transformation: scheme_to_overwrite: http stat_prefix: ingress_http route_config: name: local_route virtual_hosts: - name: local_service domains: ["*"] routes: - match: prefix: "/" route: host_rewrite_literal: 192.168.43.94 cluster: service_envoyproxy_io http_filters: - name: envoy.filters.http.router clusters: - name: service_envoyproxy_io connect_timeout: 30s type: static # Comment out the following line to test on v6 networks dns_lookup_family: V4_ONLY lb_policy: ROUND_ROBIN load_assignment: cluster_name: service_envoyproxy_io endpoints: - lb_endpoints: - endpoint: address: socket_address: address: 192.168.43.94 port_value: 5000 - endpoint: address: socket_address: address: 192.168.43.94 port_value: 5001

我们启动Envoy，验证配置是否正确

docker run --rm -it -p 9901:9901 -p 10000:10000 -v D:/gateway/envoy/config/static/envoy.yaml:/etc/envoy/envoy.yaml -v D:/gateway/envoy/logs:/logs envoyproxy/envoy-dev-c /etc/envoy/envoy.yaml --log-path logs/custom.log

调用api，发现其实现了负载

http://localhost:10000/Name

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动态文件配置动态文件可以帮助我们实现当文件发生更改时，Envoy 将自动更新其配置。
修改静态文件，将其中的cluster提取到cds.yaml文件中

resources: - "@type": type.googleapis.com/envoy.config.cluster.v3.Cluster name: example_proxy_cluster type: STRICT_DNS typed_extension_protocol_options: envoy.extensions.upstreams.http.v3.HttpProtocolOptions: "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.upstreams.http.v3.HttpProtocolOptions explicit_http_config: http_protocol_options: {} load_assignment: cluster_name: example_proxy_cluster endpoints: - lb_endpoints: - endpoint: address: socket_address: address: 192.168.43.94 port_value: 5000

将listener提取到lds.yaml文件中

resources: - "@type": type.googleapis.com/envoy.config.listener.v3.Listener name: listener_0 address: socket_address: address: 0.0.0.0 port_value: 10000 filter_chains: - filters: - name: envoy.http_connection_manager typed_config: "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.http_connection_manager.v3.HttpConnectionManager stat_prefix: ingress_http http_filters: - name: envoy.filters.http.router route_config: name: local_route virtual_hosts: - name: local_service domains: - "*" routes: - match: prefix: "/envoyapi/" route: prefix_rewrite: "/" host_rewrite_literal: 192.168.43.94 cluster: example_proxy_cluster

修改envoy.yaml让其引用lds.yaml与cds.yaml文件

admin: address: socket_address: protocol: TCP address: 0.0.0.0 port_value: 9902 node: cluster: test-cluster id: test-id dynamic_resources: cds_config: path: /etc/envoy/cds.yaml lds_config: path: /etc/envoy/lds.yaml

启动Envoy

docker run --rm -it -p 9902:9902 -p 10000:10000 -v D:/gateway/envoy/config/dynamic/:/etc/envoy/ -v D:/gateway/envoy/logs:/logs envoyproxy/envoy-dev-c /etc/envoy/envoy.yaml --log-path logs/custom.log

调用api，发现调用成功

http://localhost:10000/envoyapi/Name

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修改动态文件配置修改cds.yaml，将endpoint端口设置为5001

resources: - "@type": type.googleapis.com/envoy.config.cluster.v3.Cluster name: example_proxy_cluster type: STRICT_DNS typed_extension_protocol_options: envoy.extensions.upstreams.http.v3.HttpProtocolOptions: "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.upstreams.http.v3.HttpProtocolOptions explicit_http_config: http_protocol_options: {} load_assignment: cluster_name: example_proxy_cluster endpoints: - lb_endpoints: - endpoint: address: socket_address: address: 192.168.43.94 port_value: 5001

进入容器内部强制更新文件