ServiceFabric系列之五: 在生产环境中使用反向代理向外暴露服务

简介

前面几节介绍了在前后分离的架构下，如何将一个application部署到service fabric的集群中，将前后端两个service加进去，前端端口80，后端端口83，再在application前加个load balancer开放80,83端口，用户直接访问<cluster DNS name>即可访问前端，<cluster DNS name>:83访问后端。但这引出了两个问题：

我们通常使用域名的80或443直接访问网站或API，如果使用<cluster DNS name>:83访问后端API太不和谐了。我们期望的前端域名是这样example.com,后端的域名是这样example.com/api或者api.example.com，而不是example.com:83。
如果cluster中有多个application，先来的application占用了80主端口，那其他应用程序也想使用80端口怎么办了？这种情况下，我们之前设计的就有问题了。

从这两点可以看，在service fabric的集群中，不管是有一个application还是有多个application，都必须用到反向代理。这里可以选择两种反向代理：（1）ARR (for windows) (2) nginx (for linux)（3）traefik 。

将ARR 或nginx作为反向代理部署在集群之外不在我们的讨论范围，下面我们将讨论在集群内有多个application的情况下，ARR 或nginx作为是如何作为反向代理使用的。

Application Request Routing(ARR)作为反向代理

ARR 没用过？点这里看看

首先外部请求进入到Load balancer，接着请求会进入service fabric集群，这个集群中有4个application，如下图所示：

一个application是由一个service组成，service里面包括ARR容器，主要用作反向代理服务，此application 这里称为 ARR application；
另外3个application，是具体的应用了，通常由开发组完成。

在正式的生产环境中，Load balancer只接受 80 和 443端口，多个应用程序请求，我们可以使用path来区别，比如example.com/path1, example.com/path2，或者我们也可以使用二级域名:path1.example.com, path2.example.com，当请求进入到ARR后，ARR会根据所作的配置将请求转发到对应的application，如下图所示。

通常情况下，一个application由多个service 组成，比如下图的application 1 就包括前端的service1（由静态资源构成的前端网站）和service2( 后端REST Api ）, 前端网站调用后端API服务。这两个service都暴露了内置的DNS name（比如：service1.app1，service2.app1)，这个内置的DNS name只能在集群内部进行互相通信，外部的请求通过这些DNS name是无法访问的，这里nginx就起到一个反向代理的作用，将外部的请求转发到某个具体的service。

以下图为例，我们首先会在nginx配置一下，将网址为example.com/path1的请求转发到内置的DNS name:service1.app1，将网址为example.com/path2的请求转发到内置的DNS name:service1.app2。当外部的请求为example.com/path1的时候，nginx作为集群内的一个application的服务，将请求转发到application1中的service1。

集群内服务与服务之间的通信

在集群内部的application是如何通信的呢，可以为application中的service配置一个DNS name，通过DNS name 就可以直接相互通信，相当于走的是集群内部的网络。如下图所示，通常web service（比如application1中的service1)会通过反向代理+Load balancer开放出来供外部访问，而像application1中的service2、service3这样work role 形式的service之间的相互通信就采用内置的DNS name。举个例子，在application1中，service1里是一个纯静态前端网站，service2 是后端的API，service3是一个后端的redis缓存，那service2 调用service3的缓存功能，就直接可以通过内置的DNS name（service3.app1）来访问。下图也显示了不同application里的service之间也可以使用内置的DNS name相互通信。

ARR 是以什么形式运行在集群内部

Nginx会以service的形式在多个计算机节点上，这个 service隶属于某个application，如下图所示。

下面是使用ARR作为反向代理时，URL Rewriter中的rule信息。意思是将http://myapp.container.xxx.com 的请求转发到http:// myapp-sf.container.xxx.com 。

# C:\windows\system32\inetsrv\config\applicationHost.config

 <rewrite>
     <globalRules>
         <rule name="ReverseProxyHttps" patternSyntax="Wildcard" stopProcessing="true">
             <match url="*" />
             <action type="Rewrite" url="https://{C:1}-sf.{C:2}.{C:3}.{C:4}/{REQUEST_URI}" appendQueryString="false" />
             <conditions>
                 <add input="{HTTPS}" pattern="on" />
                 <add input="{HTTP_HOST}" pattern="*.*.*.*" />
             </conditions>
         </rule>
         <rule name="ReverseProxyHttp" patternSyntax="Wildcard" stopProcessing="true">
             <match url="*" />
             <action type="Rewrite" url="http://{C:1}-sf.{C:2}.{C:3}.{C:4}/{REQUEST_URI}" appendQueryString="false" />
             <conditions>
                 <add input="{HTTP_HOST}" pattern="*.*.*.*" />
             </conditions>
         </rule>
     </globalRules>
 </rewrite>

Traefik 作为反向代理

Traefik 是一个application，它不是某个application下的service，当我们向外暴露service的时候，只需要在service项目中ServiceManifest.xml file 中加一段扩展标签就可以了。下面是一段扩展标签的例子

<StatelessServiceType ServiceTypeName="WebServiceType">
  <Extensions>
      <Extension Name="Traefik">
        <Labels xmlns="http://schemas.microsoft.com/2015/03/fabact-no-schema">
          <Label Key="traefik.frontend.rule.example2">PathPrefixStrip: /path1</Label>
          <Label Key="traefik.enable">true</Label>
          <Label Key="traefik.frontend.passHostHeader">true</Label>
        </Labels>
      </Extension>
  </Extensions>
</StatelessServiceType>

然后通过命令调用Traefik的Property Manager API加一段front rule, 下面是一个例子。

curl -X PUT \
  'http://localhost:19080/Names/GettingStartedApplication2/WebService/$/GetProperty?api-version=6.0&IncludeValues=true' \
  -d '{
  "PropertyName": "traefik.frontend.rule.default",
  "Value": {
    "Kind": "String",
    "Data": "PathPrefixStrip: /path1"
  },
  "CustomTypeId": "LabelType"
}'

这样Traefik就可以向外暴露服务了。

参考链接

https://docs.traefik.io/configuration/backends/servicefabric/