基于 .NET 6 使用 YARP (Yet Another Reverse Proxy) 进行负载均衡

下面是基于 .NET 6 使用 YARP (Yet Another Reverse Proxy) 进行负载均衡，实现 ASP.NET Core API 的水平扩展的示例，包括详细的配置步骤和代码示例。

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1. 创建 ASP.NET Core API 服务

首先，我们需要创建多个实例的 ASP.NET Core API 服务，它们将由 YARP 代理进行负载均衡。

1.1 创建 ASP.NET Core API

使用以下命令创建一个新的 Web API 项目：

dotnet new webapi -n BackendService
cd BackendService

1.2 修改 Program.cs

编辑 Program.cs，让 API 在不同的端口运行：

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

var app = builder.Build();

app.MapGet("/api/values", () =>
{
    var serverPort = app.Urls.FirstOrDefault();
    return Results.Ok(new { Message = "Hello from API", Server = serverPort });
});

app.Run();

1.3 运行多个实例

为了模拟多个服务实例，我们可以运行多个进程，每个实例监听不同的端口：

dotnet run --urls="http://localhost:5001"
dotnet run --urls="http://localhost:5002"
dotnet run --urls="http://localhost:5003"

此时，我们的 API 服务在 5001、5002 和 5003 端口运行。

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2. 创建 YARP 反向代理

接下来，我们创建一个 YARP 代理应用程序，它会将请求负载均衡到上述 API 服务实例。

2.1 创建 YARP 代理项目

使用 .NET CLI 创建一个新的 ASP.NET Core 项目：

dotnet new web -n YarpGateway
cd YarpGateway

2.2 添加 YARP 依赖

dotnet add package Yarp.ReverseProxy

2.3 配置 appsettings.json

在 appsettings.json 中添加 YARP 配置：

{
  "ReverseProxy": {
    "Routes": {
      "default": {
        "ClusterId": "backend-cluster",
        "Match": {
          "Path": "{**catch-all}"
        }
      }
    },
    "Clusters": {
      "backend-cluster": {
        "Destinations": {
          "service1": { "Address": "http://localhost:5001" },
          "service2": { "Address": "http://localhost:5002" },
          "service3": { "Address": "http://localhost:5003" }
        },
        "LoadBalancingPolicy": "RoundRobin"
      }
    }
  }
}

LoadBalancingPolicy 支持：

• FirstAlphabetical：选择字母顺序最前的后端
• PowerOfTwoChoices：从两个随机选择的后端中选择最优的
• Random：随机选择后端
• RoundRobin：循环选择后端（默认）

2.4 配置 Program.cs

编辑 Program.cs，集成 YARP：

using Yarp.ReverseProxy;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

// 添加反向代理
builder.Services.AddReverseProxy()
    .LoadFromConfig(builder.Configuration.GetSection("ReverseProxy"));

var app = builder.Build();

// 代理所有请求
app.MapReverseProxy();

app.Run();

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3. 运行 YARP 代理

启动 YARP 代理：

dotnet run --urls="http://localhost:8000"

此时，我们可以通过 http://localhost:8000/api/values 访问后端 API，YARP 会自动将请求分发到 http://localhost:5001、http://localhost:5002、http://localhost:5003 之一。

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4. 验证负载均衡

使用 curl 或浏览器多次访问：

curl http://localhost:8000/api/values

你会看到返回的 Server 地址在 5001、5002、5003 之间轮换，表明负载均衡生效。

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5. 进一步优化

5.1 健康检查

可以在 appsettings.json 中启用健康检查：

"Clusters": {
  "backend-cluster": {
    "Destinations": {
      "service1": { "Address": "http://localhost:5001" },
      "service2": { "Address": "http://localhost:5002" },
      "service3": { "Address": "http://localhost:5003" }
    },
    "LoadBalancingPolicy": "RoundRobin",
    "HealthCheck": {
      "Active": {
        "Enabled": "true",
        "Interval": "00:00:10",
        "Timeout": "00:00:05",
        "Policy": "ConsecutiveFailures",
        "Path": "/health"
      }
    }
  }
}

并在 BackendService 的 Program.cs 添加健康检查端点：

app.MapGet("/health", () => Results.Ok("Healthy"));

5.2 配置动态后端

如果需要动态管理后端，可以使用 Consul 或 etcd 作为服务注册中心，让 YARP 自动发现新的服务实例。

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6. 总结

• 创建了多个 ASP.NET Core API 实例，分别监听 5001、5002、5003 端口。
• 使用 YARP 作为反向代理，通过 http://localhost:8000 统一对外提供服务。
• 配置 YARP 负载均衡，使用 RoundRobin 方式分发请求。
• 添加健康检查，确保代理的后端实例正常运行。

这样，我们就完成了一个基于 .NET 6 + YARP 的负载均衡架构，实现了 ASP.NET Core API 的水平扩展。