容器HEALTHCHECK指令對接ASP.NET Core健康檢查能力

Julian_醬發表於2019-05-09
ASP.NET

 寫在前面

         HealthCheck 不僅是對應用程式內執行情況、資料流通情況進行檢查， 還包括應用程式對外部服務或依賴資源的健康檢查。

健康檢查通常是以暴露應用程式的HTTP端點的形式 實施，可用於配置健康探測的的場景有 ：

  • 容器或負載均衡時 探測應用的狀態， 例如：容器探測到應用unhealthy可 終止後續的滾動部署或者重啟容器；負載均衡器探測到例項healthyunt能將請求路由到健康的執行例項。

  • 對應用程式種依賴的第三方服務進行健康探測，比如redis、database、外部服務介面

  • 記憶體、硬碟、網路等物理依賴資源的探測

HealthCheck提供一種 告知外部應用執行狀態的機制。

 

容器HEALTHCHECK指令

　　一般情況下我們很容易知道容器正在執行[running]， 但容器作為相對獨立的應用執行環境，有時候並不知道容器是否以預期的方式正確運作[working]

Dockerfile/ docker-compose.yml檔案提供的 HEALTHCHECK指令提供了探測容器正確工作的輪訓機制，輪訓內容可由應用自身決定。

該指令定義輪詢引數interval、探測超時引數timeout、 重試引數retries 進行不間斷探測容器：

// 通過在容器內執行shell命令來探測容器健康狀態， 命令返回值0表示容器healthy， 命令返回值1表示unhealthy
EALTHCHECK [OPTIONS] CMD command

對於容器內Web應用，自然而然會想到使用暴露HTTP端點的方式去探測，並將error response認定為unhealthy

// 容器每隔5min請求應用程式的http://localhost（重試3次），成功響應則返回0，錯誤響應則返回1
HEALTHCHECK --interval=5m --timeout=3s --retries=3 CMD curl -f http://localhost：5000/healthz || exit 1

下面我們會將漸進式演示 使用Docker平臺的HEALTHCHECK指令對接 ASP.NET Core程式的健康檢查能力。

 

 ASP.NET Core 實現HealthCheck

  ASPNET Core在2.2版本內建了健康檢查的能力， 使用的是一個HealthCheck Middleware， 該中介軟體是一個終端中介軟體，滿足該路徑的url請求，將會被該中介軟體處理。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddHealthChecks();
}
 
public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
    app.UseHealthChecks("/healthcheck");
}

  請求/healthcheck端點， 程式會進行健康檢查邏輯並響應輸出， 預設的行為:

     ① 對healthy、degraded狀態返回200 OK 響應碼； 對於unhealthy返回503 Service Unavailable 響應碼

     ② 響應體只會包含簡單的HealthStatus列舉字串

     ③ 將每次健康檢查的結果寫入HealthReport物件。

   作為企業級專案，存在對Web專案物理資源和服務依賴的健康檢查需求， 這裡我們為避免重複造輪子，引入了開源的力量。

 

 開源社群對HealthCheck的支援

　開源的企業級AspNetCore.Diagnostics.HealthChecks系列元件，該系列元件支援多種物理資源和服務依賴的健康檢查，支援報告推送，支援友好的檢查報告UI（支援後臺輪訓檢查）、支援webhook通知。

下面的步驟演示了對web程式HTTP請求、Redis、Sqlite等服務進行健康檢查的端點配置

    ① 引入AspNetCore.HealthChecks.Redis 、 AspNetCore.HealthChecks.Sqlite nuget庫

    ② startup中配置並啟用健康檢查

// 以下程式碼擷取自 Startup.ConfigureServices方法，對swagger服務地址、redis、sqlte進行健康檢查
services.AddHealthChecks().AddAsyncCheck("Http", async () =>
                      {
                        using (HttpClient client = new HttpClient())
                        {
                            try
                            {
                                var response = await client.GetAsync("http://localhost:5000/swagger");
                                if (!response.IsSuccessStatusCode)
                                {
                                    throw new Exception("Url not responding with 200 OK");
                                }
                            }
                            catch (Exception)
                            {
                                return await Task.FromResult(HealthCheckResult.Unhealthy());
                            }
                        }
                        return await Task.FromResult(HealthCheckResult.Healthy());
                    })
                    .AddSqlite(
                        sqliteConnectionString: Configuration.GetConnectionString("sqlite"),
                        healthQuery: "select count(*) as count from ProfileUsageCounters;",
                        name: "sqlite",
                        failureStatus: HealthStatus.Degraded,
                        tags: new string[] { "db", "sqlite", "sqlite" }
                     )
                    .AddRedis(Configuration.GetConnectionString("redis"), "redis", HealthStatus.Unhealthy, new string[] { "redis", "redis" })
                    .Services
                    .AddMvc();

// 以下程式碼擷取自Startup.Configure方法： 啟用/healthz作為檢查端點
 app.UseHealthChecks("/healthz").UseMvcWithDefaultRoute();    //  這裡仍然只會響應 200/503狀態碼+簡單的HealthStatus列舉值

    　小技巧：你也可以使用UseHealthChecks()擴充套件方法修改預設的響應輸出， 這裡我們可引入HealthChecks.UI.Client nuget package輸出更加詳細的的HealthReport

  app.UseHealthChecks("/healthz", new HealthCheckOptions()
                {
                    Predicate = _ => true,
                    ResponseWriter =  UIResponseWriter.WriteHealthCheckUIResponse  // 該響應輸出是一個json，包含所有檢查項的詳細檢查結果
                });

注意

   　上文在Dockerfile中配置的HEALTHCHECK 指令： 

       HEALTHCHECK --interval=5m --timeout=3s --retries=3 CMD curl -f http://localhost:5000/healthz || exit 1

      並不關注響應體輸出，依然對於success response 返回0， error response返回1。

    

 測試容器的HEALTHCHECK輸出

　　  使用docker ps命令可檢視容器的狀態， 通過docker inspect [container_id] 檢視容器HealthCheck的輸出

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                  PORTS                NAMES
0111ea10581f        eqidmanager_proxy   "nginx -g 'daemon ..."   24 hours ago        Up 24 hours             0.0.0.0:80->80/tcp   eqidmanager_proxy_1
8e96a0e8b993        eqidmanager_app     "dotnet EqidManage..."   24 hours ago        Up 24 hours (healthy)   80/tcp               eqidmanager_app_1

　　 容器在啟動的時候是starting， 一旦監測到成功的響應狀態碼，將會轉換為healthy 並將會持續間隔輪詢檢查。

 

 附加知識點

　　 拋開Docker的HEALTHCHECK指令，負載均衡器的輪詢健康檢查端點不談，我們的Web自身也可以配置輪詢健康檢查。

就我們上面的Web 例項來說，我們只對外提供的是一個 /healthcheck 檢查端點，可引入HealthChecks.UI.dll 將會在前端生成一個友好的HealthReport 介面， 該庫支援後臺輪詢檢查，支援webhook 通知。

這裡就不展開說明，自行前往AspNetCore.Diagnostics.HealthChecks檢視響應文件，效果如下：

 

至此，本文內容完畢:

   -  使用ASP.NETCore 框架實現一個稍複雜的HealthCheck端點

    - 使用docker的HEALTHCHECK 指令對接該端點的響應，（該能力是實現容器自愈的基礎， 請關注後續博文）。

 

作者：Julian_醬

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