如何实现负载均衡连接WCF服务？

负载均衡连接WCF

在现代企业级应用中，Windows Communication Foundation (WCF) 是一种用于构建分布式系统的关键技术，随着业务需求的增长，单一的WCF服务可能无法应对高并发请求，因此需要通过负载均衡技术来提高系统的处理能力和可靠性，本文将详细探讨如何在WCF中实现负载均衡，包括基本HTTP绑定、WSHttpBinding和Net.TCP绑定的负载均衡注意事项，并介绍一种简易的WCF负载均衡方案。

一、基本HTTP绑定的负载均衡

使用BasicHttpBinding进行通信的WCF应用程序与其他普通类型的HTTP网络流量（如静态HTML内容、ASP.NET页面或ASMX Web服务）没有本质区别，由于BasicHttpBinding的通道本质上是无状态的，当通道关闭时，其连接也会终止，BasicHttpBinding可以很好地与现有的HTTP负载均衡技术一起使用。

1. Keep-Alive配置

默认情况下，BasicHttpBinding会在消息中发送一个具有Keep-Alive值的连接HTTP标头，该标头允许客户端建立到支持这些客户端的服务的持续连接，这种配置具有高的吞吐量，因为可以重新使用以前建立的连接向同一个服务器发送后续消息，重新使用连接可能导致客户端与负载均衡场中的特定服务器密切关联，从而降低循环负载均衡的效率，如果不需要此行为，则可以使用CustomBinding或用户定义的Binding在使用KeepAliveEnabled属性的服务器上禁用HTTP Keep-Alive。

示例配置如下：

<configuration>
  <system.serviceModel>
    <services>
      <service name="Microsoft.ServiceModel.Samples.CalculatorService" behaviorConfiguration="CalculatorServiceBehavior">
        <host>
          <baseAddresses>
            <add baseAddress="http://localhost:8000/servicemodelsamples/service"/>
          </baseAddresses>
        </host>
        <!-configure http endpoint, use base address provided by host And the customBinding -->
        <endpoint address="" binding="customBinding" bindingConfiguration="HttpBinding" contract="Microsoft.ServiceModel.Samples.ICalculator" />
      </service>
    </services>
    <bindings>
      <customBinding>
        <!-Configure a CustomBinding that disables keepAliveEnabled-->
        <binding name="HttpBinding" keepAliveEnabled="False"/>
      </customBinding>
    </bindings>
  </system.serviceModel>
</configuration>

二、WSHttpBinding和WSDualHttpBinding的负载均衡

对于WSHttpBinding和WSDualHttpBinding，可以通过修改默认的绑定配置来实现负载均衡，主要注意以下几点：

1. 关闭安全性上下文制定

通过将WSHttpBinding上的EstablishSecurityContext属性设置为false，可以关闭安全性上下文制定，这有助于避免安全会话导致的负载不均。

<bindings>
  <wsHttpBinding>
    <binding name="NoSecurityContextBinding" establishSecurityContext="false"/>
  </wsHttpBinding>
</bindings>

2. 禁用可靠会话

默认情况下，可靠会话功能处于关闭状态，确保这一点可以避免因会话状态导致的负载不均。

三、Net.TCP绑定的负载均衡

Net.TcpBinding可以通过IP层负载均衡技术实现负载均衡，不过，默认情况下，Net.TcpBinding会汇集TCP连接以减少连接延迟，这是一种干扰负载均衡基本机制的优化，为了在负载均衡方案中获得最佳性能，可以考虑以下措施：

1. 减少租约超时

租约超时是连接池设置的一部分，它导致客户端连接与场内特定的服务器关联，随着连接的生存期增加，场内不同服务器上的负载分布会变得不平衡，在负载均衡方案中使用Net.TcpBinding时，应考虑减少由绑定使用的默认租约超时，虽然租约超时的最佳值取决于应用程序，但30秒的租约超时对于负载均衡方案不失为一个合理的始点。

<bindings>
  <netTcpBinding>
    <binding name="ReducedLeaseTimeoutBinding" leaseTimeout="00:00:30"/>
  </netTcpBinding>
</bindings>

四、简易WCF负载均衡方案

除了上述方法外，还可以通过部署一台WCF平衡服务器来实现负载均衡，这台平衡服务器负责分发请求，模拟nginx的工作，所有服务接口全部通过平衡服务区暴露给客户端，对于客户端来说，只需像正常调用服务一样添加平衡器的远程服务引用即可。

1. WCF平衡服务器实现

namespace WcfSimpleBalance
{
    /// <summary>
    /// 负载均衡基类
    /// </summary>
    /// <typeparam name="T"></typeparam>
    public class WcfBalance<T>
    {
        private ChannelFactory<T> _channelFactory;
        public T BalanceProxy { get; set; }
        public WcfBalance(string serviceName)
        {
            string endpoint = EndpointBalance.GetBalanceEndpoint(serviceName);//获取随机endpoint
            this._channelFactory = new ChannelFactory<T>(endpoint);
            this.BalanceProxy = this._channelFactory.CreateChannel();
        }
    }
}

2. EndpointBalance类

internal class EndpointBalance
{
    /// <summary>
    /// 平衡节点配置
    /// </summary>
    private static List<WcfBalanceSection> _wcfBalanceCfg;
    static EndpointBalance()
    {
        _wcfBalanceCfg = ConfigurationManager.GetSection("wcfBalance") as List<WcfBalanceSection>();
    }
    /// <summary>
    /// 随机一个Endpoint
    /// </summary>
    /// <param name="serviceName"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string GetBalanceEndpoint(string serviceName)
    {
        var serviceCfg = _wcfBalanceCfg.Single(s=>s.ServiceName==serviceName);
        var ran = new Random();
        int i = ran.Next(0, serviceCfg.Endpoints.Count);
        string endpoint = serviceCfg.Endpoints[i];
        Console.WriteLine(endpoint);
        return endpoint;
    }
}

3. 配置模型

internal class WcfBalanceSection
{
    public string ServiceName { get; set; }
    public List<string> Endpoints { get; set; }
}
public class WcfBalanceSectionHandler : IConfigurationSectionHandler
{
    public object Create(object parent, object configContext, XmlNode section)
    {
        var config = new List<WcfBalanceSection>();
        foreach (XmlNode node in section.ChildNodes)
        {
            if (node.Name != "balanceService")
                throw new ConfigurationErrorsException("不可识别的配置项", node);
            var item = new WcfBalanceSection();
            foreach (XmlAttribute attr in node.Attributes)
            {
                switch (attr.Name)
                {
                    case "ServiceName":
                        item.ServiceName = attr.Value;
                        break;
                    case "Endpoints":
                        item.Endpoints = attr.Value.Split(',').ToList();
                        break;
                }
            }
            config.Add(item);
        }
        return config;
    }
}

通过以上配置和代码，可以实现一个简单的WCF负载均衡方案，客户端只需调用平衡服务器的远程服务引用即可实现请求的分发和负载均衡。

五、常见问题解答（FAQs）

Q1: WCF负载均衡中如何避免长连接导致的负载不均？

A1: 在使用BasicHttpBinding时，可以通过禁用Keep-Alive来避免长连接导致的负载不均，具体方法是在配置中使用CustomBinding或用户定义的Binding，并将keepAliveEnabled属性设置为false。

<customBinding>
  <binding name="HttpBinding" keepAliveEnabled="False"/>
</customBinding>

这样配置后，每次请求都会重新建立连接，避免了客户端与特定服务器的密切关联，从而提高了循环负载均衡的效率。

Q2: 在使用Net.TCP绑定时，如何优化负载均衡效果？

A2: 在使用Net.TCP绑定时，可以通过减少租约超时来优化负载均衡效果，租约超时是连接池设置的一部分，它会导致客户端连接与场内特定的服务器关联，随着连接的生存期增加，场内不同服务器上的负载分布会变得不平衡，建议将租约超时设置为一个较低的值，如30秒，配置示例如下：

<bindings>
  <netTcpBinding>
    <binding name="ReducedLeaseTimeoutBinding" leaseTimeout="00:00:30"/>
  </netTcpBinding>
</bindings>

以上就是关于“负载均衡连接wcf”的问题，朋友们可以点击主页了解更多内容，希望可以够帮助大家!