Envoy实现.NET架构的网关（一）静态配置与文件动态配置

系统管理员 2022-08-28 00:55 35阅读 0赞

## 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

1.  如果没有 API 网关模式，客户端应用将与内部微服务相**耦合**。
2.  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。
3.  如果没有网关，所有微服务必定会**暴露**在“外部世界”中。
4.  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

1.  C++11编写，原生代码高性能
2.  L3/L4 filter架构，例如TCP代理
3.  HTTP L7 filter架构，缓存，限速，路由/转发
4.  顶级HTTP2与GRPC支持
5.  服务发现与动态配置
6.  健康检查
7.  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

.NET网关与Gateway实战-Envoy与kong课程希望大家支持 https://ke.qq.com/course/4033027?tuin=1271860f

![23b5ca3fe2c47dd1b80f571a0ff274a7.png][]

## Listener ##

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。

![c171f1c455500f7c150fa7814f9f1493.png][]

## 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

![b2e4eb12f7000954931e1ed437e26a97.png][]

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<Startup>();

Server2

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

我们启动Server1与Server2

![ae45d5256ec43d9136e770a52da18a7c.png][]

## 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

![bdae7aacd5cc97ada48f029368588de6.png][]![04a48afb320c53282d47f36e90fd04ca.png][]

## 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

![757998a4f1b7915d320079484230b04a.png][]

## 修改动态文件配置 ##

修改cds.yaml，将endpoint端口设置为5001

进入容器内部强制更新文件

# cd /etc/envoy
    # mv cds.yaml tmp
    # mv tmp cds.yaml

调用api，发现在不重启Envoy的情况下，实现了配置信息的动态更新

![128377a4d3a3c5d0f20124001465c738.png][]

至此，我们已经通过Envoy的静态配置与文件动态配置实现了一个网关来代理我们的.NET程序

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[f67b3f8d8d9bd175fcbfc27e15e3850a.png]: /images/20220828/9930b088b1484ff3a6fca37b69b962f1.png
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[b2e4eb12f7000954931e1ed437e26a97.png]: /images/20220828/7b3a391d9acb48d68a2180297886ad75.png
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[04a48afb320c53282d47f36e90fd04ca.png]: /images/20220828/4dbf5a621a164a1a8b93d3ddf20ab0cb.png
[757998a4f1b7915d320079484230b04a.png]: /images/20220828/d76abc4ebfb648cc8f5d03c7d9f80028.png
[128377a4d3a3c5d0f20124001465c738.png]: /images/20220828/5fe4e7fcb48a4c50b069c7b2a46d05d2.png
[Dapr_]: https://blog.csdn.net/sD7O95O/article/details/120590678
[Dapr _ .NET Core_]: https://blog.csdn.net/sD7O95O/article/details/120620076
[Dapr _ .NET]: https://blog.csdn.net/sD7O95O/article/details/120573916
[Dapr _ .NET 1]: https://blog.csdn.net/sD7O95O/article/details/120590682
[Dapr _ .NET _-_K8S_Dapr]: https://blog.csdn.net/sD7O95O/article/details/120897374
[Dapr]: https://blog.csdn.net/zhm6422107/article/details/108925715