企业应用中微服务架构的应用与管理

# 企业应用中微服务架构的应用与管理 ## 1. 微服务编排的工具支持 Visual Studio 基于 Service Fabric 平台为微服务应用提供了特定的项目模板。借助该模板，用户能够定义、配置各类微服务，并将其部署到作为微服务编排器的 Azure Service Fabric 上。 ### 1.1 Service Fabric 应用中的微服务类型 在 Service Fabric 应用里，可定义多种类型的微服务： - **.NET Core 项目**：采用特定于 Azure Service Fabric 的微服务模型。 - **Guest 可执行文件**：为现有的 Windows 应用添加包装，使其成为能在 Azure Service Fabric 中运行的微服务。 - **容器应用**：允许在 Service Fabric 应用中添加任意 Docker 镜像。 - **其他选择**：提供模板，支持按照 Service Fabric 特定模式编写微服务代码。 ### 1.2 创建微服务项目 在 Visual Studio 中选择云项目类型，即可找到 Service Fabric 应用。选定项目后，可从多种服务类型中挑选。填写所需信息后，Visual Studio 会创建两个项目：一个包含应用整体配置信息的应用项目，以及一个包含所选服务代码和特定配置的服务项目。若要为应用添加更多微服务，可右键点击应用项目，选择“添加”|“新的 Service Fabric 服务”；若右键点击解决方案并选择“添加”|“新项目”，则会创建一个新的 Service Fabric 应用，而非向现有应用添加新服务。 ### 1.3 不同服务类型的配置要求 #### 1.3.1 Guest 可执行文件 若选择 Guest 可执行文件，需提供以下信息： - 包含主可执行文件及所有必要文件的文件夹，可选择在项目中创建该文件夹副本或直接链接到现有文件夹。 - 主可执行文件。 - 传递给该可执行文件的命令行参数。 - 在 Azure 上用作工作文件夹的文件夹，可选择包含主可执行文件的文件夹（CodeBase）、Azure Service Fabric 打包整个微服务的文件夹（CodePackage）或名为 Work 的新子文件夹。 #### 1.3.2 容器 若选择容器，需提供以下信息： - 私有 Azure 容器注册表中 Docker 镜像的完整名称。 - 用于连接 Azure 容器注册表的用户名，密码需在自动创建的应用配置文件的 RepositoryCredentials XML 元素中手动指定。 - 可访问服务的端口（主机端口）以及主机端口需映射到的容器内端口（容器端口），容器端口必须与 Docker 文件中暴露并用于定义 Docker 镜像的端口一致。之后，可能还需进行一些手动配置，以确保 Docker 应用正常运行。 ### 1.4 .NET Core 原生 Service Fabric 服务 存在五种类型的 .NET Core 原生 Service Fabric 服务，其中 Actor 服务模式暂不详细讨论。其余四种模式与是否使用 ASP.NET Core 作为主要交互协议以及服务是否有内部状态有关。Service Fabric 允许微服务使用分布式队列和字典，这些数据结构对声明它们的微服务的所有实例全局可用，不受运行硬件节点的限制。 状态和无状态模板主要在配置方面存在差异。所有原生服务类都需指定两个方法： ```csharp protected override IEnumerable<ServiceReplicaListener> CreateServiceReplicaListeners() protected override async Task RunAsync(CancellationToken cancellationToken) ``` - `CreateServiceReplicaListeners` 方法：指定微服务用于接收消息的监听器列表以及处理这些消息的代码。监听器可使用任何协议，但需指定相关套接字的实现。 - `RunAsync` 方法：包含用于异步运行由接收到的消息触发的任务的后台线程代码，可在此构建运行多个托管服务的主机。 ASP.NET Core 模板遵循类似模式，但使用基于 ASP.NET Core 的唯一监听器，且无需实现 `RunAsync` 方法，因为后台任务可在 ASP.NET Core 内部启动。不过，可向 Visual Studio 创建的 `CreateServiceReplicaListeners` 实现返回的监听器数组中添加更多监听器，也可自定义 `RunAsync` 方法。 ## 2. 管理微服务所需的工具 在 CI/CD 周期中有效处理微服务，需要一个私有 Docker 镜像注册表和一个先进的微服务编排器，该编排器应具备以下功能： - 在可用硬件节点上分配和负载均衡微服务。 - 监控服务的健康状态，在硬件或软件故障发生时替换故障服务。 - 记录并展示分析数据。 - 允许设计者动态更改诸如分配给集群的硬件节点、服务实例数量等要求。 ### 2.1 在 Azure 中定义私有 Docker 注册表 在 Azure 中定义私有 Docker 注册表十分简便，具体步骤如下： 1. 在 Azure 搜索栏中输入“容器注册表”，选择“容器注册表”。 2. 在出现的页面上点击“添加”按钮。 3. 填写注册表信息： - 所选名称用于组成注册表的 URI，格式为 `<name>.azurecr.io`。 - 可指定订阅、资源组和位置。 - 通过 SKU 下拉菜单选择不同级别的服务，这些服务在性能、可用内存和其他辅助功能方面存在差异。 4. 若启用管理员用户，系统将创建一个用户名为 `<name>` 的管理员用户，密码由门户自动生成；否则，用户将使用