Consul+Ocelot搭建微服务实践--IdentityServer集成

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本篇幅所涉及的内容比较多，请园友有耐心的品味下去。

1、IdentityServer介绍

IdentityServer4 是asp.netcore 的OpenID Connect和OAuth 2.0框架。官方文档：http://docs.identityserver.io/en/latest/
我主要进行对自己所做的进行总结，不会介绍很多的理论类容。

2、建立IdentityServer

2.1 安装IdentityServer4

可以使用PS进行命令安装: Install-Package IdentityServer4。也可以在Nuget管理中心进行搜索安装。

2.2 定义配置中心

网上很多都是使用的TestUser进行的测试，我这个案例中使用sqlserver持久化进行验证，对于用户这块我后面详细介绍。（要是觉得麻烦那么也可以使用TestUser和）

2.2.1 定义Client

可以查看 官方文档–Client 进行了解Client相关知识。

public class InMemoryConfiguration
{
	public static IEnumerable<Client> GetAllClients()
	{
		return new[]
		{
		//采用密码模式
		new Client
		 {
		     ClientId = "api.service1",
		     ClientSecrets = new [] { new Secret("secret".Sha256()) },
		     AllowedGrantTypes = GrantTypes.ResourceOwnerPasswordAndClientCredentials,
		     AllowedScopes = new [] {
		         "service1",
		     },
		     //支持刷新token
		     AllowOfflineAccess=true,
		     //toke过期时间。默认一小时
		     //AccessTokenLifetime=60,
		     //滑动刷新token的时间。默认一天。
		     //SlidingRefreshTokenLifetime=60,
		     //刷新token的模式，固定刷新时间和滑动刷新时间
		     //RefreshTokenExpiration=TokenExpiration.Sliding,                    
		     //详情文档：https://identityserver4-zh-cn.readthedocs.io/zh_CN/release/topics/refresh_tokens.html
		 },
		//采用客户端模式
		 new Client
		 {
		     ClientId = "api.service2",
		     ClientSecrets = new [] { new Secret("secret".Sha256()) },
		     AllowedGrantTypes = GrantTypes.ClientCredentials,
		     AllowedScopes = new [] {
		         "service2",
		     },
		 }
		};
	}
}
2.2.2 定义ApiResource

可以查看 官方文档–ApiResouce 进行了解ApiResouce相关知识。

public class InMemoryConfiguration
{
	public static IEnumerable<ApiResource> GetAllResources()
	{
	    return new[]
	    {
	        //向Cliam中添加Role、Email。这样在获取HttpContext.User.Cliam时才能获取到role、email
	        new ApiResource("service1", "微服务架构设计，Service1",new List<string>{
	            JwtClaimTypes.Role,
	            JwtClaimTypes.Email,
	        }),
	        new ApiResource("service2", "微服务架构设计，Service2",new List<string>{
	            JwtClaimTypes.Role,
	            JwtClaimTypes.Email,
	        })
	    };
	}
}
2.2.3定义IdentityResource

可以查看 官方文档–IdentityResource 进行了解IdentityResource相关知识。

public class InMemoryConfiguration
{
	public static IEnumerable<IdentityResource> GetIdentityResources()
	 {
	     //定义支持的资源类型。SuportScope的类型
	     return new List<IdentityResource>
	     {
	         new IdentityResources.OpenId(),
	         new IdentityResources.Profile(),
	         new IdentityResources.Email()
	     };
	 }
}

使用UseIdentityServer先考虑几个问题。

1） 那些API可以使用AuthorizationServer
2） 那些Client可以使用AuthorizationServer
3） 那些User可以使用AuthorizationServer

既然定义了这些资源内容那么就要添加到IdentityServer中去。

在ConfigureServices中添加内容：

#region identityserver4           
//添加中间件
services.AddIdentityServer()
    .AddSigningCredential(new X509Certificate2(
        Path.Combine(Directory.GetCurrentDirectory(),Configuration["Credential:Path"]),
        Configuration["Credential:Password"],
        X509KeyStorageFlags.MachineKeySet))
    .AddInMemoryClients(InMemoryConfiguration.GetAllClients())
    .AddInMemoryApiResources(InMemoryConfiguration.GetAllResources())
    .AddResourceOwnerValidator<CustomResourceOwnerPasswordValidator>()
    .AddProfileService<CustomProfileService>()
    .AddCorsPolicyService<CorsPolicyService>();
#endregion

在Configure中使用IdentityServer

app.UseIdentityServer();

对以上添加的内容进行解释

  1. 在实际的项目中肯定会使用自己的证书的，在这里使用AddSigningCredential添加证书。IdentityServer也友好的提供了开发者使用证书，使用AddDeveloperSigningCredential进行添加。

    使用openssl工具生成证书。

    下载地址通过我的百度云盘进行下载，因为本地直接下载可能很慢甚至可能下载不了。
    链接：https://pan.baidu.com/s/1-kf3T7iOO3PuzFRag_atZQ
    提取码：q79u

    1.1. 使用openssl命令进行证书下载

    openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout auth.center.key -x509 -days 365 -out auth.center.cer

    下面将生成的证书和Key封装成一个文件，以便IdentityServer可以使用它们去正确地签名tokens
    openssl pkcs12 -export -in auth.center.cer -inkey cas.clientservice.key -out auth.center.pfx

    最终生成的目录结构：
    在这里插入图片描述
    1.2 然后将生成的文件拷贝到项目中去，并在appsetting.json文件中配置路径和密码（上面生成证书的时候输入的密码）。

    {
  "DBConnStr": "Server=.;DataBase=Study.Microservices.Information;User=sa;Password=123456",
  "Credential": {
    "Path": "cert\IDS4.pfx",
    "Password": "cy"
  },
  "Logging": {
    "LogLevel": {
      "Default": "Warning"
    }
  },
  "AllowedHosts": "*"
}

    最后就将所生成的证书配置到AddSigningCredential中去，详情请看上面贴的配置。

  2. 使用AddResourceOwnerValidator添加自定义验证。

    2.1 继承IResourceOwnerPasswordValidator实现Task ValidateAsync(ResourceOwnerPasswordValidationContext context); 方法进行自定义验证。

    public class CustomResourceOwnerPasswordValidator : IResourceOwnerPasswordValidator
{
    private readonly ISystemClock _clock;
    private readonly IUserApplicationService _users;
    public CustomResourceOwnerPasswordValidator(ISystemClock clock,
        IUserApplicationService users)
    {
        _clock = clock;
        _users = users;
    }
    public  Task ValidateAsync(ResourceOwnerPasswordValidationContext context)
    {
        if (_users.ValidateCredentials(context.UserName, context.Password))
        {
            var user = _users.FindUserByAccount(context.UserName);

            //验证通过返回结果 
            //subjectId 为用户唯一标识 一般为用户id
            //authenticationMethod 描述自定义授权类型的认证方法 
            //authTime 授权时间
            //claims 需要返回的用户身份信息单元 此处应该根据我们从数据库读取到的用户信息 
            //添加Claims 如果是从数据库中读取角色信息，那么我们应该在此处添加 此处只返回必要的Claim
            context.Result = new GrantValidationResult(
                user.Id ?? throw new ArgumentException("Subject ID not set", nameof(user.Id)),
                OidcConstants.AuthenticationMethods.Password, _clock.UtcNow.UtcDateTime,
                claims: GetClaims(user));
        }
        else
        {
            //验证失败
            context.Result = new GrantValidationResult(TokenRequestErrors.InvalidGrant, "invalid custom credential");
        }
        return Task.CompletedTask;
    }
    /// <summary>
    /// 添加自定义Claim
    /// </summary>
    /// <param name="claims"></param>
    /// <returns></returns>
    private ICollection<Claim> GetClaims(UserInfo user)
    {
        return new Claim[]{
            new Claim(JwtClaimTypes.Id,user.Id),
            new Claim(JwtClaimTypes.Name,user.Account)
        };
    }
}

    2.2 用户相关操作接口IUserApplicationService

    public interface IUserApplicationService
{
    /// <summary>
    /// 通过用户名查到用户信息
    /// </summary>
    /// <param name="userName">用户名</param>
    /// <returns></returns>
    UserInfo FindUserByAccount(string userName);
    /// <summary>
    /// 判断用户是否可以登录
    /// </summary>
    /// <param name="userName">用户名</param>
    /// <param name="password">密码</param>
    /// <returns></returns>
    bool ValidateCredentials(string userName, string password);

    /// <summary>
    /// 通过用户id查找用户信息
    /// </summary>
    /// <param name="id">用户id</param>
    /// <returns></returns>
    UserInfo FindBySubjectId(string id);
}

    2.3 用户实体类

    [Table("User")]
public class UserInfo
 {
     [Key]
     public string Id { get;  set; }

     public string Account { get;  set; }

     public bool IsActive { get; set; }
     public string Password { get; internal set; }
 }

    2.3 用户相关操作实现UserApplicationService

    public class UserApplicationService : IUserApplicationService
{       
    public UserInfo FindBySubjectId(string id)
    {
        using (var db=new UserDbContext())
        {
            return db.Users.FirstOrDefault(u => u.Id == id & u.IsActive);
        }
    }

    public UserInfo FindUserByAccount(string userName)
    {
        using (var db = new UserDbContext())
        {
            return db.Users.FirstOrDefault(u => u.Account == userName & u.IsActive);
        }
    }

    public bool ValidateCredentials(string userName, string password)
    {
        using (var db = new UserDbContext())
        {
            return db.Users.Where(u => u.Account == userName
            & u.Password==password
            & u.IsActive).Count()>0;
        }
    }
}

    2.4 从上面的实现类中可以看出采用的是EF，那么下面我将简单快速的将Migration的使用以及EF Core的使用进行介绍。

    1） 安装Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer包
    2）添加UserDbContext

    public class UserDbContext : DbContext
  {
      public UserDbContext()
      {

      }
      public DbSet<UserInfo> Users { get; set; }

      protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
      {
          base.OnConfiguring(optionsBuilder);
          var build = new ConfigurationBuilder()
                  .SetBasePath(System.IO.Directory.GetCurrentDirectory())
                  .AddJsonFile("appsettings.json", false, true)
                  .Build();
          optionsBuilder.UseSqlServer(build["DBConnStr"]);
      }
  }

    DBConnStr 是配置文件中配置的，配置文件件贴在了证书介绍区域。

    3）使用Migration将User添加到数据库中去。

    执行 Add-Migration 初始化用户 命令添加相关修改到Migrations中去。

    在这里插入图片描述

    最终会生成一个Migrations目录结构，后面对模型进行调整添加修改等等操作都会记录到这个文件中去。

    在这里插入图片描述

    执行 update-database –verbose 更新数据库

    最终生成数据库结构：
    在这里插入图片描述
    为了测试我将User表中添加了一条admin/admin的数据，为了后面进行测试。

  3. 使用AddProfileService添加自定义Profile装载Claim信息

    采用自定义验证都要结合AddProfileService来使用，通过AddProfileService来装载前面定义的CustomResourceOwnerPasswordValidatorClaim信息。然后在使用的时候直接调用User.Claims就能看到配置的自定义Claim信息了。

    /// <summary>
/// 采用自定义profile来装载Claim信息
/// </summary>
public class CustomProfileService : IProfileService
{
    /// <summary>
    /// The logger
    /// </summary>
    protected readonly ILogger Logger;
    private readonly IUserApplicationService _users;
    /// <summary>
    /// Initializes a new instance of the <see cref="CustomProfileService"/> class.
    /// </summary>
    /// <param name="logger">The logger.</param>
    public CustomProfileService(ILogger<CustomProfileService> logger,IUserApplicationService users)
    {
        Logger = logger;
        _users = users;
    }

    /// <summary>
    /// 只要有关用户的身份信息单元被请求（例如在令牌创建期间或通过用户信息终点），就会调用此方法
    /// </summary>
    /// <param name="context">The context.</param>
    /// <returns></returns>
    public virtual Task GetProfileDataAsync(ProfileDataRequestContext context)
    {
        context.LogProfileRequest(Logger);
        //判断是否有请求Claim信息
        if (context.RequestedClaimTypes.Any())
        {
            //根据用户唯一标识查找用户信息
            var user = _users.FindBySubjectId(context.Subject.GetSubjectId());
            if (user != null)
            {
                //调用此方法以后内部会进行过滤，只将用户请求的Claim加入到 context.IssuedClaims 集合中
                context.IssuedClaims = context.Subject.Claims.ToList();
            }
        }
        context.LogIssuedClaims(Logger);
        return Task.CompletedTask;
    }
    /// <summary>
    /// 验证用户是否有效 例如：token创建或者验证
    /// </summary>
    /// <param name="context">The context.</param>
    /// <returns></returns>
    public virtual Task IsActiveAsync(IsActiveContext context)
    {
        Logger.LogDebug("IsActive called from: {caller}", context.Caller);
        var user = _users.FindBySubjectId(context.Subject.GetSubjectId());
        context.IsActive = user?.IsActive == true;
        return Task.CompletedTask;
    }
}

  4. 使用AddCorsPolicyService来配置跨域

    IdentityServer提供了DefaultCorsPolicyService默认跨域类。我这里使用自定义的CorsPolicyService来处理跨域，使用自定的跨域处理类只需要实现ICorsPolicyService中的Task IsOriginAllowedAsync(string origin) 即可。

    为了测试我这里支架返回true允许所有，在实际中肯定是不行的，需要业务场景去配置相关origin。

    private class CorsPolicyService : ICorsPolicyService
{
    public Task<bool> IsOriginAllowedAsync(string origin)
    {
        return Task.FromResult(true);
    }
}

3、配置IdentityServer到Ocelot中去

上面啰里啰嗦的说了那么多，也是怕园友们会学的糊里糊涂，因为我看文章都是这么过来的，学个东西要看很多文章甚至要看很多遍才能够理解清楚。

3.1 添加配置文件

不明白的可以看前面两篇文章
Consul+Ocelot搭建微服务实践–初探路由
Consul+Ocelot搭建微服务实践–负载均衡

{
  "ReRoutes": [
    //identityserver4  token
    {
      "DownstreamPathTemplate": "/connect/token",
      "DownstreamScheme": "https",
      "DownstreamHostAndPorts": [
        {
          "Host": "localhost",
          "Port": "5001"
        }
      ],
      "UpstreamPathTemplate": "/auth/token",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Post" ]
    }
  ]
}

3.2 进行测试

终于可以看到你们心中怀念已久的token了。
设置Body的内容，设置的内容也是前面InMemoryConfiguration所配置的内容。

在这里插入图片描述
修改Body 中的值进行测试：

特意将secret的值进行修改进行测试。

在这里插入图片描述
IdentiyServer的日志分析：
在这里插入图片描述

4、总结

大部分类容都是围绕着IdentityServer的展开的，这里会为下文做一个铺垫，后面使用Ocelot集中授权认证的时候会用到。

真心的发现总结一块内容是多么的花时间，写这点东西不知不觉花了一个多小时，大多数都是记录的我自己的测试中所运用到的东西，还没有很啰里啰嗦。咋一看时间不知不觉已经十二点过了在这里插入图片描述，重庆最近的雨水是真心多，从周五晚上到现在一直没有停过，并且还下的很大，敲着代码听着雨滴敲打在我家雨棚上面的声音真好听，至少还有它们陪着我。
慢慢自己将前面学的东西总结下来想想还是蛮有成就感的，心中有那么一丁点的欣慰。能够得到园子里面的园友们支持我会很高兴！

5 、附录

本系列其他文档：

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