微软用它取代了`Nginx`吞吐量提升了百分之八十！

Posted on by hackdl

Azure应用服务用YARP取代了Nginx，获得了80%以上的吞吐量。他们每天处理160B多个请求(1.9 m RPS)。这是微软的一项了不起的技术创新。

首先我们来介绍一下什么是Yarp

Yarp是什么？

YARP（Yet Another Reverse Proxy）是一个开源的、高性能的反向代理库，由Microsoft开发，使用C#语言编写。它旨在作为.NET平台上构建反向代理服务器的基础。YARP主要针对.NET 5及以上版本，允许开发者在.NET应用程序中轻松地实现反向代理的功能。

YARP的主要特点和功能：

  1. 模块化和可扩展性： YARP设计成高度模块化的，这意味着可以根据需要替换或扩展内部组件，如HTTP请求路由、负载均衡、健康检查等。
  2. 性能： YARP针对高性能进行了优化，利用了.NET的异步编程模型和高效的IO操作，以处理大量并发连接。
  3. 配置驱动： YARP的行为可以通过配置来控制，支持从文件、数据库或其他来源动态加载配置。
  4. 路由： 可以基于各种参数（如路径、头部、查询参数）配置请求路由规则。
  5. 负载均衡： 内置多种负载均衡策服务器托管网略，如轮询、最少连接、随机选择等，并且可以自定义负载均衡策略。
  6. 健康检查： 支持后端服务的健康检查，以确保请求只会被转发到健康的后端服务实例。
  7. 转换器： 允许对请求和响应进行转换，如修改头部、路径或查询参数。
  8. 会话亲和性： 支持会话亲和性（Session Affinity），确保来自同一客户端的请求被发送到相同的后端服务实例。

使用YARP的一些场景：

  • 反向代理： 在客户端和后端服务之间提供一个中间层，用于请求转发和负载均衡。
  • API网关： 作为微服务架构中的API网关，提供路由、鉴权、监控等功能。
  • 边缘服务： 在应用程序和外部世界之间提供安全层，处理SSL终止、请求限制等任务。

Yarp简单的使用

创建一个WebApi的项目

安装Nuget包

打开appsettings.json

{
 "Logging": {
   "LogLevel": {
     "Default": "Information",
     "Microsoft": "Warning",
     "Microsoft.Hosting.Lifetime": "Information"
   }
 },
 "AllowedHosts": "*",
 "ReverseProxy": {
   "Routes": {
     "route1" : {
       "ClusterId": "cluster1",
       "Match": {
         "Path": "{**catch-all}"
       }
     }
   },
   "Clusters": {
     "cluster1": {
       "Destinations": {
         "destination1": {
           "Address": "https://cn.bing.com/"
         }
       }
     }
   }
 }
}

打开Program.cs

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddReverseProxy()
    .LoadFromConfig(builder.Configuration.GetSection("ReverseProxy"));
var app = builder.Build();
app.MapReverseProxy();
app.Run();

然后启动项目，访问我们的api就会被代理转发到bing上

Yarp工具代理使用

下面我们在提供一个在中间件使用yarp的方式

我们需要用到IHttpForwarder

先修改Program.cs 在这里我们注入了HttpForwarder，然后提供一个Run中间件，在中间件中手动指定了端点的地址https://cn.bing.com/ 然后我们启动一下项目。

using Yarp.ReverseProxy.Forwarder;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddHttpForwarder(); // 注入IHttpForwarder 
var app = builder.Build();

var httpMessage = new HttpMessageInvoker(new HttpClientHandle服务器托管网r());

app.Run((async context =>
{
    var httpForwarder = context.RequestServices.GetRequiredService();
    var destinationPrefix = "https://cn.bing.com/";

    await httpForwarder.SendAsync(context, destinationPrefix, httpMessage);
}));

app.Run();

也是一样会被代理过去，但是于简单使用不一样的是我们是在代码层面控制代理的。

使用yarp修改Bing的响应内容

我们继续基于上面的代理使用进行修改bing的相应内容！

打开Program.cs

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddHttpForwarder(); // 注入IHttpForwarder 
var app = builder.Build();

var httpMessage = new HttpMessageInvoker(new HttpClientHandler()
{
    // 忽略https错误
    ServerCertificateCustomValidationCallback = (_, _, _, _) => true,
    AllowAutoRedirect = false,
    AutomaticDecompression = DecompressionMethods.GZip,
    UseCookies = false,
    UseProxy = false,
    UseDefaultCredentials = true,
});
var destinationPrefix = "https://cn.bing.com/";

var bingTransformer = new BingTransformer();

app.Run((async context =>
{
    var httpForwarder = context.RequestServices.GetRequiredService();
    await httpForwarder.SendAsync(context, destinationPrefix, httpMessage, new ForwarderRequestConfig(),
        bingTransformer);
}));

app.Run();

创建BingTransformer.cs

public class BingTransformer : HttpTransformer
{
    public override async ValueTask TransformRequestAsync(HttpContext httpContext, HttpRequestMessage proxyRequest,
        string destinationPrefix,
        CancellationToken cancellationToken)
    {
        var uri = RequestUtilities.MakeDestinationAddress(destinationPrefix, httpContext.Request.Path,
            httpContext.Request.QueryString);
        proxyRequest.RequestUri = uri;
        proxyRequest.Headers.Host = uri.Host;
        await base.TransformRequestAsync(httpContext, proxyRequest, destinationPrefix, cancellationToken);
    }

    public override async ValueTask TransformResponseAsync(HttpContext httpContext,
        HttpResponseMessage? proxyResponse,
        CancellationToken cancellationToken)
    {
        await base.TransformResponseAsync(httpContext, proxyResponse, cancellationToken);

        if (httpContext.Request.Method == "GET" &&
            httpContext.Response.Headers["Content-Type"].Any(x => x.StartsWith("text/html")))
        {
            var encoding = proxyResponse.Content.Headers.FirstOrDefault(x => x.Key == "Content-Encoding").Value;
            if (encoding?.FirstOrDefault() == "gzip")
            {
                var content = proxyResponse?.Content.ReadAsByteArrayAsync(cancellationToken).Result;
                if (content != null)
                {
                    var result = Encoding.UTF8.GetString(GZipDecompressByte(content));
                    result = result.Replace("国内版", "Token Bing 搜索 - 国内版");
                    proxyResponse.Content = new StringContent(GZipDecompressString(result));
                }
            }
            else if (encoding.FirstOrDefault() == "br")
            {
                var content = proxyResponse?.Content.ReadAsByteArrayAsync(cancellationToken).Result;
                if (content != null)
                {
                    var result = Encoding.UTF8.GetString(BrDecompress(content));
                    result = result.Replace("国内版", "Token Bing 搜索 - 国内版");
                    proxyResponse.Content = new ByteArrayContent(BrCompress(result));
                }
            }
            else
            {
                var content = proxyResponse?.Content.ReadAsStringAsync(cancellationToken).Result;
                if (content != null)
                {
                    content = content.Replace("国内版", "Token Bing 搜索 - 国内版");
                    proxyResponse.Content = new StringContent(content);
                }
            }
        }

        return true;
    }

    /// 
    /// 解压GZip
    /// 
    /// 
    /// 
    public static byte[] GZipDecompressByte(byte[] bytes)
    {
        using var targetStream = new MemoryStream();
        using var compressStream = new MemoryStream(bytes);
        using var zipStream = new GZipStream(compressStream, CompressionMode.Decompress);
        using (var decompressionStream = new GZipStream(compressStream, CompressionMode.Decompress))
        {
            decompressionStream.CopyTo(targetStream);
        }

        return targetStream.ToArray();
    }

    /// 
    /// 解压GZip
    /// 
    /// 
    /// 
    public static string GZipDecompressString(string str)
    {
        using var compressStream = new MemoryStream(Encoding.UTF8.GetBytes(str));
        using var zipStream = new GZipStream(compressStream, CompressionMode.Decompress);
        using var resultStream = new StreamReader(new MemoryStream(compressStream.ToArray()));
        return resultStream.ReadToEnd();
    }

    /// 
    /// Br压缩
    /// 
    /// 
    /// 
    public static byte[] BrCompress(string str)
    {
        using var outputStream = new MemoryStream();
        using (var compressionStream = new BrotliStream(outputStream, CompressionMode.Compress))
        {
            compressionStream.Write(Encoding.UTF8.GetBytes(str));
        }

        return outputStream.ToArray();
    }

    /// 
    /// Br解压
    /// 
    /// 
    /// 
    public static byte[] BrDecompress(byte[] input)
    {
        using (var inputStream = new MemoryStream(input))
        using (var outputStream = new MemoryStream())
        using (var decompressionStream = new BrotliStream(inputStream, CompressionMode.Decompress))
        {
            decompressionStream.CopyTo(outputStream);
            return outputStream.ToArray();
        }
    }
}

得到的效果我们将国内版修改成了Token Bing 搜索 - 国内版

Yarp AOT尝试

下面我们将Yarp进行AOT尝试，首先打开我们的项目，添加以下参数



  
    net8.0
    enable
    enable
    true
    true

AOT以后的大小15MB，

测试转发并无问题

优化AOT大小，添加以下参数



  
    net8.0
    enable
    enable
    true
    true

    false
    Size
    true
    false
    false
    false
    false
    false
    true
    link

减少2MB左右，并且正常运行代理

Yarp相关资料

技术交流群：737776595

官方文档：https://microsoft.github.io/reverse-proxy/articles/getting-started.html

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