三十一、【WCF路由中间件】WCFHosting服务主机的路由器与负载均衡和实现思路

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前言：上一章《WCFHosting服务主机的利用WCF服务通讯和实现思路》中我们详细讲解了WCF服务主机的通讯功能，实现了客户端与服务端的通讯。光实现通讯功能还不够，中间件一定还要适合复杂的网络环境，这样增加了路由功能，还有系统性能问题那么中间件必须分布式部署，那么负载均衡功能也必须有。

本文要点：

1.路由器介绍及演示

2.路由功能的实现

3.负载均衡的实现

4.WCF客户端配置和中间件配置还有路由地址配置

5.总结

1.路由器介绍及演示

WCF中间件的路由功能是在客户端与服务端之间加入中介服务，用来转发它们之间的消息。实现消息的转发可以修改WCF服务消息头的内容，重新指定服务地址即可，那给消息头指定的服务地址从哪来，需要给路由器配置服务端地址目录，路由器与服务端肯定不是一对一的，路由器可以指定多个服务端，而路由器把客户端连接指定给哪个服务端这里就有一个算法，算法的优劣就决定了中间件负载均衡的能力。

下面演示了中间件的路由功能，把Out目录中的程序复制6份，分别改名如下，3个客户端，1个路有中间件，2个服务中间件，还要修改每个程序的相关配置；这样先启动路由中间件Router和服务中间件WCFservser1、WCFServer2，然后分别启动2个客户端程序，路由中间件和服务中间件就会显示客户端的连接信息。3个客户端会有2个分配到一个服务中间件，一个客户端分配到另外一个服务中间件，不会说3个客户端都分配到1个服务中间件，这是由路由中间件的负载均衡算法决定的；

2.路由功能的实现

框架增加了一个路由服务对象Router，用它来拦截客户端发送的消息，拦截方法ProcessMessage(Message requestMessage)；

首先根据路由目录结合负载均衡的算法取得服务地址endpointAddress，然后创建WCF通道并绑定新的服务地址，调用服务端的方法；

/// <summary>
        /// 截获从Client端发送的消息转发到目标终结点并获得返回值给Client端
        /// </summary>
        /// <param name="requestMessage"></param>
        /// <returns></returns>
        public Message ProcessMessage(Message requestMessage)
        {
            //Binding binding = null;
            EndpointAddress endpointAddress = null;
            GetServiceEndpoint(requestMessage, out endpointAddress);
            IDuplexRouterCallback callback = OperationContext.Current.GetCallbackChannel<IDuplexRouterCallback>();
            NetTcpBinding tbinding = new NetTcpBinding("netTcpExpenseService_ForSupplier");
            using (DuplexChannelFactory<IRouterService> factory = new DuplexChannelFactory<IRouterService>(new InstanceContext(null, new DuplexRouterCallback(callback)), tbinding, endpointAddress))
            {

                factory.Endpoint.Behaviors.Add(new MustUnderstandBehavior(false));
                IRouterService proxy = factory.CreateChannel();

                using (proxy as IDisposable)
                {
                    // 请求消息记录
                    IClientChannel clientChannel = proxy as IClientChannel;
                    //Console.WriteLine(String.Format("Request received at {0}, to {1}\r\n\tAction: {2}", DateTime.Now, clientChannel.RemoteAddress.Uri.AbsoluteUri, requestMessage.Headers.Action));
                    if (Convert.ToInt32(HostSettingConfig.GetValue("debug")) == 1)
                        hostwcfMsg(DateTime.Now, String.Format("路由请求消息发送：  {0}", clientChannel.RemoteAddress.Uri.AbsoluteUri));
                    // 调用绑定的终结点的服务方法
                    Message responseMessage = proxy.ProcessMessage(requestMessage);

                    // 应答消息记录
                    //Console.WriteLine(String.Format("Reply received at {0}\r\n\tAction: {1}", DateTime.Now, responseMessage.Headers.Action));
                    //Console.WriteLine();
                    //hostwcfMsg(DateTime.Now, String.Format("应答消息： {0}", responseMessage.Headers.Action));
                    return responseMessage;
                }
            }
        }

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3.负载均衡的实现

负载均衡实现代码在Router对象中的GetServiceEndpoint方法中，定义了RegistrationList对象用来存储客户端列表，在消息头中增加了两个标识routerID和CMD，routerID用来识别客户端，值是客户端创建发送到路由中间件，每个客户端只有一个routerID；CMD用来客户端发送给路由中间件的命令标识，这里只用到了一个就是”Quit”就是卸载路由中间件中的RegistrationList客户端列表；

解决了识别客户端的问题，那平均算法每个客户端分配到哪个服务中间件就很简单了，RoundRobinCount就记录每个服务中间件对应的客户端个数，哪个服务中间件数量少新的客户端就分配给它；

private void GetServiceEndpoint(Message requestMessage,out EndpointAddress endpointAddress)
        {

            string ns = "http://www.3yxx.com/";
            string routerID = GetHeaderValue("routerID", ns);
            string cmd = GetHeaderValue("CMD", ns);
            string contractNamespace = requestMessage.Headers.Action.Substring(0, requestMessage.Headers.Action.LastIndexOf("/"));

           

            RegistrationInfo regInfo = null;

            if (Router.RoundRobinCount.ContainsKey(routerID))
            {
                int key = Router.RoundRobinCount[routerID];
                regInfo = Router.RegistrationList[key];
                if (cmd == "Quit")
                {
                    regInfo.ClientNum -= 1;
                }
            }
            else
            {
                //根据指定的协议名称空间从注册表容器中得到注册项列表
                var results = from item in Router.RegistrationList
                              where item.Value.ContractNamespace.Contains(contractNamespace)
                              orderby item.Value.ClientNum ascending
                              select item;
                if (results.Count<KeyValuePair<int, RegistrationInfo>>() > 0)
                {
                    var val = results.First<KeyValuePair<int, RegistrationInfo>>();
                    Router.RoundRobinCount.Add(routerID, val.Key);
                    val.Value.ClientNum += 1;
                    regInfo = val.Value;
                }
            }

            Uri addressUri = new Uri(regInfo.Address);

            //binding = CustomBindConfig.GetRouterBinding(addressUri.Scheme);
            endpointAddress = new EndpointAddress(regInfo.Address);
            //重设Message的目标终结点
            requestMessage.Headers.To = new Uri(regInfo.Address);

            hostwcfRouter(RegistrationList.Values.ToList());
        }

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4.WCF客户端配置和中间件配置还有路由地址配置

如果部署的时候不使用中间件的路由功能，那客户端配置服务地址直接指定服务端WCF地址就行了，而如果启用路由功能，那客户端就配置路由中间件的WCF地址，路由中间件再配置路由目录，对应服务端；

客户端WCF配置和服务端WCF配置还有一个地方值得注意，就是netTcpBinding节点的配置；最好<security mode="None">配置为取消服务器凭据认证，因为如果不配置为None，当客户端断开连接后再连接的时候就会一些安全性验证，导致连接报错，所以对WCF安全性方面的配置没有吃透的话还是先这样配置好；

1）客户端App.Config配置