廬山真面目之十微服務架構 Net Core 基於 Docker 容器部署 Nginx 叢集
廬山真面目之十微服務架構 Net Core 基於 Docker 容器部署 Nginx 叢集
一、簡介
前面的兩篇文章，我們已經介紹了Net Core專案基於Docker容器部署在Linux伺服器上的兩種方式，程式碼和步驟都很詳盡。雖然這兩篇文章都是基礎性的文章，但是，對於，大家學習後面的文章都很重要，尤其是，我們以後所使用的測試專案、部署方法等相關技術都是使用這兩篇文章裡的方法。大家看的時候，也希望你們多多留意。從今天開始，我們將以前部署在Windows環境下的Net Core專案，一步一步的都遷移部署到Linux伺服器上去，畢竟，Linux環境是主流的伺服器環境。有了Docker，讓我們管理各種叢集的例項就方便了很多，所以，所有的服務例項，專案程式碼等，我們都會生成自己的映象檔案，還有我們使用到的第三方映象也是官方自家生成的。我的每篇文章都會解決一個問題，也許是一個技術問題，也是一個自己的理解的解釋，儘量，每篇文章不要包含太多的內容，讓整篇文章顯得更內聚，有靈魂。
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今天這篇文章很簡單，主要完成的任務就是介紹，把Net Core 專案部署到Linux環境的Docker容器中，基於Nginx形成一個小小叢集。這裡面核心的內容就是告訴大家如何去掛載檔案（你可以掛載你想掛載的任何檔案，在這裡我們掛載的是Nginx.conf檔案），配置Nginx伺服器的環境。當然了，對於高手來說，這些都是微不足道的，但是對於新手或者說剛入門的人來說可能是有幫助的，所以說，高手就不用冷嘲熱諷，如果想發表自己的高論，也歡迎不靈賜教。特別說明，這裡的所有程式碼都經過測試，所以大家可以放心使用，但是實際情況可能不一樣，結果也未必一樣。
2、開發環境
（1）、開發工具：Visual Studio 2019
（2）、開發語言：C#
（3）、開發平臺：Net Core3.1，跨平臺。
（4）、作業系統：Linux（CentOS 7）。
（5）、虛擬容器：Docker 19.03.13
（6）、檔案上傳：SSH Secure File Transfer Client或者XFTP
（7）、客 戶 端：SSH Secure Shell Client或者XShell
（8）、虛擬系統：VMware Workstation Pro 14.1.3
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今天我們的任務很簡單，就是基於Linux系統上的Docker容器環境實現一個Nginx版本負載均衡系統。結果如圖：
二、Docker容器技術的簡介
1、Docker簡介
Docker 是一個開源的應用容器引擎，讓開發者可以打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的容器中，然後釋出到任何流行的Linux機器或Windows 機器上，也可以實現虛擬化，容器是完全使用沙箱機制，相互之間不會有任何介面。
Docker是Docker.Lnc公司開源的一個基於LXC技術之上搭建的Container容器引擎，原始碼託管在Github上，基於Go語言並遵從Apache2.0協議開源。
Docker屬於Linux容器的一種封裝，提供簡單易用的容器使用介面。
Docker將應用程式與該程式的依賴，打包在一個檔案裡面。執行這個檔案，就會生成一個虛擬容器。程式在這個虛擬容器裡執行，就好像在真實的物理機上執行一樣。有了Docker，就不用擔心環境問題。
總體來說，Docker的介面相當簡單，使用者可以方便地建立和使用容器，把自己的應用放入容器。容器還可以進行版本管理、複製、分享、修改，就像管理普通的程式碼一樣。
一個完整的Docker有以下幾個部分組成：
Docker Client客戶端：可以輸入各種命令操作Docker映象、容器。
Docker Daemon守護程序：Docker的伺服器端，完成客戶端的請求和命令。
Docker Image映象：映象就是容器例項的模板，根據該模板生成容器例項。
Docker Container容器：根據映象檔案生成的容器例項，沒有映象，無法生成容器。
Docker結構組成：
2、基礎命令
（1）、安裝工具包
命令：$yum install -y
yum-utils
（2）、設定映象倉庫
阿里雲：$
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
清華大學源：$yum-config-manager
--add-repo https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
（3）、安裝啟動 docker
命令：$yum install docker
（4）、停止正在執行的容器
命令：$docker stop 容器名稱/容器ID
（5）、啟動停止的容器：
命令：$docker start 容器名稱/容器ID
（6）、檢視所有映象：
命令：$docker images
（7）、拉取映象：
命令：$docker pull 映象名稱
（8）、刪除指定容器：
命令：docker rm 容器名稱/容器ID
根據容器的ID刪除容器
根據容器名稱刪除容器
（9）、刪除所有容器（必須是停止執行的容器）：
命令：docker rm $(docker
ps -aq)
（10）、查詢所有容器例項：
命令：docker ps –a
（11）、刪除映象：
命令：docker image rm 映象名稱/映象ID
（12）、刪除所有映象：
命令：docker rmi $(docker images -q)
（13）、檢視日誌：
命令：docker logs 容器id/容器名稱
（14）、檢視統計：
命令：docker stats 容器id/容器名稱
（15）、docker 以別名形式執行指定映象
命令：docker run -itd -p
hostPort:containerPort --name 別名
映象id/映象名稱
（16）、限制映象使用的記憶體
-m：
命令：docker run -itd -p
hostPort:containerPort --name 別名 -m 200m 映象id/映象名稱
（17）、限制映象使用的 cpu
數目 --cpus。：
命令：docker run -itd -p
hostPort:containerPort --name 別名 --cpus 1 映象id/映象名稱
三、配置Nginx服務元件
在這裡我並不想對Nginx做更多的介紹，網上的資料太多了，我在這裡只是簡單說明一下，如果大家想去學習有關Nginx的知識，請去網上自行惡補了。還要說明一下，在進行這項工作之前，請確保上一步的工作配置完成，就是Consul叢集的配置工作，因為在這一步裡我們要配置Nginx，使用的地址資訊就是Consul叢集地址列表。
Nginx (engine x) 是一個高效能的HTTP和反向代理web伺服器，同時也提供了IMAP/POP3/SMTP服務。Nginx是由伊戈爾·賽索耶夫為俄羅斯訪問量第二的Rambler.ru站點開發的，第一個公開版本0.1.0釋出於2004年10月4日。其將原始碼以類BSD許可證的形式釋出，因它的穩定性、豐富的功能集、示例配置檔案和低系統資源的消耗而聞名。2011年6月1日，Nginx 1.0.4釋出。
其特點是佔有記憶體少，併發能力強，事實上Nginx的併發能力在同類型的網頁伺服器中表現較好，中國大陸使用Nginx網站使用者有：百度、京東、新浪、網易、騰訊、淘寶等。
由於我們的環境是使用Docker容器來部署Net Core
專案，當然，我們所使用的Nginx也必須相關的映象檔案。我們會根據Nginx的映象啟動Nginx環境。我們在開始部署Nginx環境之前，檢查Nginx的映象是否存在。
1、檢查Linux系統上是否存在Nginx映象。
命令：$Docker images
2、如果伺服器系統上沒有Nginx映象，可以從Docker伺服器上拉取。
命令：$docker pull nginx
3、我們要準備Nginx的配置檔案，配置內容如下：
4、拷貝到伺服器上，目錄如下：/root/testProject/third
5、必須保證8081,8082,8083這個三個服務是執行的。
這三個例項我們通過第四部分來保證。
6、啟動Nginx服務映象。
命令：$docker
run -d -p 8086:80 -v /root/testProject/third:/var/log/nginx/ -v
/root/testProject/third/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf --name elnginx nginx
7、檢查Nginx服務是否成功啟動。
命令：$docker ps
–a
四、Net Core專案基於Docker 容器的部署方式
開始之前，還是先說明一下。因為我們今天要將系統部署到Docker容器裡，所以，在開始之前，必須安裝好了Docker容器，我當前安裝的版本是：19.03.13，如果你登入了Linux系統（CentOS7）,可以通過輸入命令：Docker --version檢查是否安裝了Docker，如果沒有安裝，提示：沒有這個命令（command not found），如果安裝了，會顯示具體的版本號：Docker version 19.03.13,build 4484c46d9d。還要說明一點，Docker的版本儘量要最新，最起碼要在18或者以上，否則會出現一些問題，我就是遇到了問題，最後升級後才解決的，如果想升級自己的Docker，可以檢視《如何將Docker升級到最新版本》。
開始我們今天工作，主要實現通過掛載Nginx.conf配置檔案來實現一個小型叢集。
1、搭建測試專案。
（1）、PatrickLiu.MicroService.Interfaces（NetCore類庫專案），定義抽象介面層，程式碼很簡單，因為它不是重點，重點是框架。
樣例程式碼：
1 using PatrickLiu.MicroService.Models; 2 using System.Collections.Generic; 3 4 namespace PatrickLiu.MicroService.Interfaces 5 { 6 /// <summary> 7 /// 使用者服務的介面定義。 8 /// </summary> 9 public interface IUserService 10 { 11 /// <summary> 12 /// 查詢指定主鍵的使用者例項物件。 13 /// </summary> 14 /// <param name="id">使用者的主鍵。</param> 15 /// <returns>返回查詢到的使用者例項物件。</returns> 16 User FindUser(int id); 17 18 /// <summary> 19 /// 獲取所有使用者的例項集合。 20 /// </summary> 21 /// <returns>返回所有的使用者例項。</returns> 22 IEnumerable<User> UserAll(); 23 } 24 }
（2）、PatrickLiu.MicroService.Models（Net Core類庫專案），定義用於傳遞資料的實體模型，程式碼很簡單，因為它不是重點，重點是框架。
樣例程式碼：
1 using System; 2 3 namespace PatrickLiu.MicroService.Models 4 { 5 /// <summary> 6 /// 使用者模型。 7 /// </summary> 8 public class User 9 { 10 /// <summary> 11 /// 獲取或者設定使用者主鍵。 12 /// </summary> 13 public int ID { get; set; } 14 15 /// <summary> 16 /// 獲取或者設定使用者姓名。 17 /// </summary> 18 public string Name { get; set; } 19 20 /// <summary> 21 /// 獲取或者設定使用者賬號名稱。 22 /// </summary> 23 public string Account { get; set; } 24 25 /// <summary> 26 /// 獲取或者設定使用者密碼。 27 /// </summary> 28 public string Password { get; set; } 29 30 /// <summary> 31 /// 獲取或者設定使用者的電子郵箱地址。 32 /// </summary> 33 public string Email { get; set; } 34 35 /// <summary> 36 /// 獲取或者設定使用者角色。 37 /// </summary> 38 public string Role { get; set; } 39 40 /// <summary> 41 /// 獲取或者設定使用者的登入時間。 42 /// </summary> 43 public DateTime LoginTime { get; set; } 44 } 45 }
（3）、PatrickLiu.MicroService.Services（NetCore類庫專案），定義實現介面的服務層，程式碼很簡單，因為它不是重點，重點是框架。
樣例程式碼：
1 using PatrickLiu.MicroService.Interfaces; 2 using PatrickLiu.MicroService.Models; 3 using System; 4 using System.Collections.Generic; 5 using System.Linq; 6 7 namespace PatrickLiu.MicroService.Services 8 { 9 /// <summary> 10 /// 實現使用者服務介面的實現型別。 11 /// </summary> 12 public class UserService : IUserService 13 { 14 private IList<User> dataList; 15 16 /// <summary> 17 /// 初始化型別的例項 18 /// </summary> 19 public UserService() 20 { 21 dataList = new List<User>() 22 { new User {ID=1,Name="黃飛鴻",Account="HuangFeiHong",Password="HuangFeiHong123456",Email="[email protected]", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now }, 23 new User {ID=2,Name="洪熙官",Account="HongXiGuan",Password="HongXiGuan54667",Email="[email protected]", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-5) }, 24 new User {ID=3,Name="方世玉",Account="FangShiYu",Password="FangShiYu112233",Email="[email protected]", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-30) }, 25 new User {ID=4,Name="苗翠花",Account="MiaoCuiHua",Password="MiaoCuiHua887766",Email="[email protected]", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-90) }, 26 new User {ID=5,Name="嚴詠春",Account="YanYongChun",Password="YanYongChun09392",Email="[email protected]", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddMinutes(-50) }}; 27 } 28 29 /// <summary> 30 /// 查詢指定主鍵的使用者例項物件。 31 /// </summary> 32 /// <param name="id">使用者的主鍵。</param> 33 /// <returns>返回查詢到的使用者例項物件。</returns> 34 public User FindUser(int id) 35 { 36 return dataList.FirstOrDefault(user => user.ID == id); 37 } 38 39 /// <summary> 40 /// 獲取所有使用者的例項集合。 41 /// </summary> 42 /// <returns>返回所有的使用者例項。</returns> 43 public IEnumerable<User> UserAll() 44 { 45 return dataList; 46 } 47 } 48 }
（4）、PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance（Asp.Net Core
WebAPI專案），對外提供業務功能WebApi專案，該專案必須引入其他關聯專案：
PatrickLiu.MicroService.Interfaces
PatrickLiu.MicroService.Models
PatrickLiu.MicroService.Services
樣例程式碼：
UsersControllers.cs 程式碼
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Threading; 5 using Microsoft.AspNetCore.Authorization; 6 using Microsoft.AspNetCore.Mvc; 7 using Microsoft.Extensions.Configuration; 8 using Microsoft.Extensions.Logging; 9 using PatrickLiu.MicroService.Interfaces; 10 using PatrickLiu.MicroService.Models; 11 12 namespace PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance.Controllers 13 { 14 /// <summary> 15 /// 使用者的 API 型別。 16 /// </summary> 17 [Route("api/[controller]")] 18 [ApiController] 19 public class UsersController : ControllerBase 20 { 21 #region 私有欄位 22 23 private readonly ILogger<UsersController> _logger; 24 private readonly IUserService _userService; 25 private IConfiguration _configuration; 26 27 #endregion 28 29 #region 建構函式 30 31 /// <summary> 32 /// 初始化該型別的新例項。 33 /// </summary> 34 /// <param name="logger">日誌記錄器。</param> 35 /// <param name="userService">使用者服務介面。</param> 36 /// <param name="configuration">配置服務。</param> 37 public UsersController(ILogger<UsersController> logger, IUserService userService, IConfiguration configuration) 38 { 39 _logger = logger; 40 _userService = userService; 41 _configuration = configuration; 42 } 43 44 #endregion 45 46 #region 例項方法 47 48 /// <summary> 49 /// 獲取一條記錄 50 /// </summary> 51 /// <param name="id"></param> 52 /// <returns></returns> 53 [HttpGet] 54 [Route("Get")] 55 public User Get(int id) 56 { 57 return _userService.FindUser(id); 58 } 59 60 /// <summary> 61 /// 獲取所有記錄。 62 /// </summary> 63 /// <returns></returns> 64 [HttpGet] 65 [Route("All")] 66 //[Authorize] 67 public IEnumerable<User> Get() 68 { 69 Console.WriteLine($"This is UsersController {this._configuration["port"]} Invoke"); 70 71 return this._userService.UserAll().Select((user => new User 72 { 73 ID = user.ID, 74 Name = user.Name, 75 Account = user.Account, 76 Password = user.Password, 77 Email = user.Email, 78 Role = $"{this._configuration["ip"]}：{this._configuration["port"]}", 79 LoginTime = user.LoginTime 80 })); ; 81 } 82 83 /// <summary> 84 /// 超時處理 85 /// </summary> 86 /// <returns></returns> 87 [HttpGet] 88 [Route("Timeout")] 89 public IEnumerable<User> Timeout() 90 { 91 Console.WriteLine($"This is Timeout Start"); 92 //超時設定。 93 Thread.Sleep(3000); 94 95 Console.WriteLine($"This is Timeout End"); 96 97 return this._userService.UserAll().Select((user => new User 98 { 99 ID = user.ID, 100 Name = user.Name, 101 Account = user.Account, 102 Password = user.Password, 103 Email = user.Email, 104 Role = $"{this._configuration["ip"]}：{this._configuration["port"]}", 105 LoginTime = user.LoginTime 106 })); ; 107 } 108 109 #endregion 110 } 111 }
Startup.cs程式碼
1 public void ConfigureServices(IServiceCollection services) 2 { 3 //services.AddControllers(); 4 services.AddSingleton<IUserService, UserService>(); 5 }
2、增加Dockerfile檔案。
我們為了將NetCore專案部署到Linux（CentOS7）環境的Docker容器中去，須建立Dockerfile檔案來支援，有關Dockerfile檔案具體的解釋說明，以後有機會再說。我們要部署的專案：PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance，因此，我們就要為該專案增加Dockerfile檔案。
（1）、在專案名稱上右鍵滑鼠，選擇【新增】，然後選擇【Docker支援】，開啟增加Dockerfile視窗，點選【確定】，增加檔案。
選擇專案的部署環境：
效果如圖：
（2）、Dockerfile檔案具體的內容。
3、生成Docker映象檔案。
（1）、拷貝檔案
這種部署方式只要保證專案編譯是正確的就可以，有無程式碼生成都可以（這裡指，編譯和不編譯都沒關係），一般編譯通過，就執行【清理】選單，將程式碼清空，然後拷貝上傳乾淨的專案程式碼就可以。
伺服器路徑：/root/testProject/first
（2）、檢視Docker映象，沒有我們自己的映象檔案。
命令：Docker Images
（3）、生成我們自己的映象
命令：docker
build --no-cache -t core31v1.112 -f Dockerfile .
最後結果截圖，中間省略了一些處理過程：
（4）驗證映象是否成功，找找自己命名的映象檔案。
命令：Docker
images
4、生成3容器例項。
（1）、第一個Net Core容器，每個容器例項就相當於一個服務例項。
命令：docker run
-itd -p 8081:80 core31v1.112 –name serviceInstance1
（2）、第二個Net Core容器，每個容器例項就相當於一個服務例項。
命令：docker run
-itd -p 8082:80 core31v1.112 –name serviceInstance2
（3）、第三個Net Core容器，每個容器例項就相當於一個服務例項。
命令：docker run
-itd -p 8083:80 core31v1.112 –name serviceInstance3
5、通過命令測試容器是否正常執行。
命令：Docker ps -a
6、通過瀏覽器訪問來測試服務例項。
容器啟動正常，那我們就可以通過瀏覽器訪問看看，我們先獲取我們的地址。
命令：ifconfig
服務例項1，我們訪問：http://192.168.127.141:8081/api/users/all
服務例項2，我們訪問：http://192.168.127.141:8082/api/users/all
服務例項3，我們訪問：http://192.168.127.141:8083/api/users/all
埠：8081
埠：8082
埠：8083
7、通過瀏覽器訪問Nginx閘道器地址。
訪問地址：http://192.168.127.141:8086/api/users/all
五、結束語
好了，今天就寫到這裡了。這是2020年最後一篇文章，可以總結一下自己，也把要結束的東西結束一下，這個過程雖然很累，但是累並快樂著。正所謂，不積跬步，無以至千里，每天進步一點點，加油。2021年，我來了，繼續努力，迎接新的未來。