使用 Visual Studio 结合 AWS Beanstalk 发布高可用Web应用

Posted 2020-12-11

背景介绍

开发人员最喜欢做的事情是直接通过IDE管理发布代码，AWS Toolkit可以让开发人员将应用程序直接发布到AWS的云平台，并轻松实现部署调用与开发，并通过Elastic Beanstalk堆栈实现应用程序的一键部署，代码版本管理，数据库管理，负载均衡与自动扩展等。AWS Elastic Beanstalk 是一项易于使用的服务，用于在熟悉的服务器（例如 Apache 、nginx、Passenger 和 IIS ）上部署和扩展使用 Java、.NET、php、Node.js、Python、Ruby、GO 和 Docker 开发的 Web 应用程序和服务。

我们只需上传代码，Elastic Beanstalk 即可自动处理从容量预置、负载均衡、自动扩展到应用程序运行状况监控的部署。同时能够完全控制为应用程序提供支持的 AWS 资源，并可以随时访问底层资源。

Elastic Beanstalk 不额外收费，只需为存储和运行应用程序所需的 AWS 资源支付费用。

AWS Toolkit for Visual Studio 是一个适用于对 Visual Studio 集成开发环境 (IDE) 的插件。该工具包使开发人员使用亚马逊 AWS 更容易开发，调用和部署 .NET 应用程序。

实验准备

官方工具下载地址：https://aws.amazon.com/cn/visualstudio/

备用地址：

AWS Toolkit for Visual Studio 2017和2019 https://s3testlq01.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/AWSToolkitPackage.vsix
AWS Toolkit for Visual Studio 2013-2015 https://s3testlq01.s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/AWSToolsAndSDKForNet_sdk-3.3.606.0_ps-3.3.604.0_tk-1.14.5.0.msi

实验说明

涉及AWS组件：
AWS Elastic Beanstalk
AWS Toolkit for Visual Studio
Application Load Balance
实验流程
环境准备
配置Visual Studio
配置Elastic Beanstalk
蓝绿部署
自动扩展与负载均衡
转换负载均衡器

环境准备

本次演示选择使用的环境为Visual Studio 2019，可以参考Visual Studio 官方教程安装并下载https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/vs/

下载AWS Toolkit for Visual Studio 2019后执行VSIX installer ，执行时需要关闭Visual Studio。

配置Visual Studio

在Visual Studio的资源管理器中进行项目发布，可以看到Publish to AWS Elastic Beanstalk…。

回到AWS控制台的IAM，选择用户，本次测试选择具有admin的权限的用户，但是在生产环境中要按照权限最小化的原则，可以在IAM Policy中设定具体的用户具有什么样的权限。

这里我们直接选择导入csv文件，当然也可以手动将Access Key与Secret Key填写到Visual Studio中。

Account Number就是我们AWS的账号。

Account Type 选择China Region，否则选择global Region。

这里注意：点击OK之后，关闭Publish to Amazon Web Services这个操作界面，然后重新发布项目Publish to AWS Elastic Beanstalk…

我们可以将项目或应用程序发布到Beijing（BJS）或Ningxia（ZHY）。这里我们选择Beijing这个Region。

—这一步要定义自己应用程序的名称：application name

—定义自己应用环境的名称：Environment。环境建议定义应用名-test或-dev或-prod。因为后面会介绍到Elastic Beanstalk的蓝绿部署，可以无缝地切换我们的开发和生产环境。

—最后一步是检查我们的域名有没有被占用：Check availability…

下一步，定义软件环境。主要是包含两个操作：一是运行应用程序的OS环境。二是应用程序所运行的资源配置。

我们会发现有非常多的instance类型可以选择，由于环境run的是windows server所以推荐至少是C5.xlarge以上的instance类型4vcpu,8GiB RAM.

还有一个配置不要忽略，就是Key pair. 这个是登陆instance虚拟机的密钥。确保这个密钥文件在自己的手里，如果没有请创建。

下一步还是安全侧，就是Elastic Beanstalk的Role。意思是我们的部署应用服务器可以与哪些AWS资源交互。为了测试，我们直接给它分配一个默认的role。

下一步来定义Build与IIS的设置，比如App pool runtime, App path等。

检查没有问题的话就可以Deploy发布。

ElasticBeanstalk发布应用的所有状态都是可追踪的，我们在Events log上就可以看到。

可以看到它将代码存储在S3上，创建Security Group安全组，创建EIP，创建EC2等等。

发布成功后，我们可以直接点开URL来验证是否项目发布成功。

下一步我们修改一下View/Home/index.html文件，作为另外一个生产环境。

在进行发布的时候既可以覆盖已有的环境，也可以创建一个新的环境。为了测试我们先覆盖已有环境。后面会介绍蓝绿部署部分。

大概不到1分钟的时间，更新的代码环境就部署好了。

配置Elastic Beanstalk

现在一切的开发和部署工作都是通过Visual Studio实现的，那么究竟Elastic Beanstalk在AWS控制台是什么样的？

在Elastic Beanstalk控制台上可以对应用程序的配置，监控，版本管理等进行配置。

监控页面中可以看到应用程序所在的服务器对资源的使用率是什么，如下图：

在应用程序中界面中，可以回滚到任何应用程序的版本。比如这次我们发布了两个版本的应用。

在配置页面中，可以看到ElasticBenstalk的详细配置，如下图：

我们也可以将 Amazon RDS SQL 数据库添加到我们的部署和测试的环境。AWS Elastic Beanstalk 通过设置数据库主机名、用户名、密码、表名和端口的环境属性，来向实例提供连接信息。在将数据库添加到环境时，其生命周期将与环境的生命周期关联。对于生产环境，建议将实例配置为连接到外部数据库。详细请参考：https://docs.amazonaws.cn/elasticbeanstalk/latest/dg/using-features.managing.db.html?icmpid=docs_elasticbeanstalk_console

比如我们将 Amazon RDS SQL Server EE 数据库添加到部署和测试的环境，选择数据库的版本和类型等，这里为了保障数据库的高可用，我们可以选择Multi-AZ：

蓝绿部署

蓝绿部署概念：
蓝绿部署是最常见的一种0 downtime部署的方式，通过执行蓝/绿部署可避免产生停机时间。蓝绿部署原理上很简单，就是通过冗余来解决问题。通常生产环境需要两个环境，一个是prod另外一个是test或dev。用户访问我们的应用往往是active的服务器集群prod（绿色环境），当要更新自己的应用时，将更新的应用发布到test或dev（蓝色环境），经过测试完成后，将prod与test切换环境。如果运行出现了问题，可以通过负载均衡器指向快速回滚到绿色环境。

Elastic Beanstalk 交换旧环境和新环境的别名记录，以将流量从旧版本重定向到新版本，反之亦然。

我们可以通过Visual Studio发布一个新的环境（蓝色环境），具体步骤不在赘述，与前面的一致，如下图：

现在创建了第二个环境，蓝色环境dev，如下图：

回到AWS控制台，在Elastic Beanstalk上就有了两个环境，

通过交换URL来完成蓝绿环境的切换，大概5秒钟左右，环境切换完成。在传播 DNS 更改并且旧 DNS 记录过期之前，请勿终止旧环境。DNS 服务器不一定会基于应用所在 DNS 记录中设置的生存时间 (TTL) 来清除其缓存中的旧记录。另外，当应用程序使用生产数据库时，蓝/绿部署要求您的环境独立于生产数据库运行。如果Elastic Beanstalk的环境附加有 Amazon RDS 数据库实例，数据将不会传输到第二个环境，所以生产环境建议RDS数据库独立于Elastic Beanstalk堆栈之外。这个时候我们再访问之前的test环境，会发现已经与dev环境切换了，如下图：

下一步是网站的高可用，负载均衡与弹性扩展和缩减

自动扩展与负载均衡
在Elastic Beanstalk的控制台中修改容量，将单一实例切换到负载均衡，然后设置触发条件，这里我们以CPU的使用率为例，高于70%自动扩展1台实例，低于30%缩减1台实例。

然后应用，等待Elastic Beanstalk更新环境，这个时候的运行状况会切换成灰色，如下图：

下一步就是通过ELB的DNS来访问我们的应用程序，ELB负载均衡器在EC2操作页面的负载均衡器中，找到负载均衡DNS名称，把它Copy到浏览器中。

转换负载均衡器

我们可能注意到了Elastic Beanstalk使用的负载均衡器是CLB，我们可以将它迁移到ALB中，启用ALB迁移向导即可，但需要注意的是ALB要指定不同可用区的子网。具体操作步骤跟迁移向导做，所以不在赘述，转换成功后我们就可以通过ALB来访问.NET应用程序，如下图：

这样我们的应用程序的入口就是负载均衡器ALB，即使在蓝绿部署切换环境的时候，也无需切换入口的URL。

总结

将AWS Toolkit for Visual Studio与Elastic Beanstalk结合使用，简单易用的同时也大大的提高了开发效率。利用AWS的PaaS数据库和云计算的弹性提成了应用安全并减少了运维部署的工作。除此之外，还可以使用AWS SDK for .NET帮助开发基于原生.NET APIs、通过AWS Tools for PowerShell 以PowerShell脚本的方式直接访问管理和与AWS的服务交互。如果我们的应用程序是.NET Core还可以通过AWS ECS来实现微服务架构。

详细视频：https://edu.51cto.com/center/course/lesson/index?id=517074
博客参考：https://amazonaws-china.com/cn/blogs/china/using-visual-studio-aws-elastic-beanstalk-publish-net-applications/