本系列文章為個人學習 Dapr 筆記，也提供給有興趣的朋友參考，若有錯誤或任何建議，也請各位前輩不吝提出。


從過去到現在，建構分散式應用程式 (Distributed applications) 不是一件容易的事情，雖然雲端服務與邊際運算相當方便，但要在短時間建構出可用的分散式應用程式並不太可能，更不用說跨語言與跨平台。 Distributed Application Runtime 是一個支援多雲端平台、多語言的 Runtime，讓開發人員可以輕鬆建構出具有彈性、狀態管理、秘密管理、中間套件與可監控的微服務應用，並提供最佳實踐，進而降低維護負擔。

目前 Dapr 提供 7 個建構模組，每個建構區塊皆可獨立運作，如下圖所示：





主要功能包含：

功能名稱 說明
服務調用
Service invocation		 彈性的 Service-to-Service 調用，包含重試與遠端服務
狀態管理
State Management		 以 Key/Value 方式建立狀態管理，讓開發人員可以輕鬆地讓長時間執行、高可用性的 有狀態/無狀態服務 一起在應用程式中執行
發布訂閱
Pub & Sub		 發布與訂閱事件
資源綁定 
Resource Bindings		 以事件驅動 (Event Driven) 為基礎，透過 Trigger 與 資源綁定，可以從任何外部資源接收或發送事件
Actors 有狀態與無狀態物件的 Pattern，藉由方法狀態的封裝，可以簡化併發(Concurrency)。在 actor 執行時提供許多功能，包含啟用/停用 actor 的併發、狀態與生命週期管理 與 計時器與提醒(以喚醒 Actor)
觀察
Observability		 Dapr 可以發送出 metrics, logs, 與 trace 來監控 Dapr 本身與使用者的應用程式。支援分散式追蹤，使用標準的 W3C Trace Context 與 Open Telemetry (可發送至不同監控工具)，讓 Production 環境的診斷更加容易
秘密管理 
Secret Management		  Secret Management API 整合地端與雲端秘密儲存，讓應用程式可以取得並使用




Sidecar 架構

Dapr 會以 Sidecar 架構方式對外公開 API，在您的應用程式內不需要加入任何 Dapr 相關程式碼，讓整合變得更加容易。也因為透過 Sidecar 做了隔離，也提高可擴充性。




Dapr Sidecar 的架構下，不同服務皆透過 Dapr 進行互動，通訊過程中以 HTTP/gRPC (mTLS 加密) 方式進行。在此架構下也建議應用程式與自己的 Dapr 進行溝通。從下圖可知，每個服務在互動前會透過 name resolution component 進行名稱解析，進而找到服務 B 位置。





託管環境 (Hosting environments)

Dapr 可以在多種環境執行，包含 自託管 (self-hosted mode) 於不同作業系統 與 Kubernetes 託管

  1. Windows
  2. Linux
  3. macOS
  4. Kubernetes


在自託管模式下，Dapr 會獨立執行一個 Sidecar 程序，讓您的服務可以透過 HTTP 或 gRPC 呼叫該程序。每個執行中的服務皆有個 Sidecar 程序用來設定 state store、pub/sub、binding component 與其他的 building blocks。




在 Kubernetes 託管環境中，Dapr 會作為 Sidecar Container 執行，並且與 Application Container 在同一個 Pod 內。dapr-sidecar-injector 與 dapr-operator 提供非常好的整合，將 dapr 作為 Sidecar Container 與應用程式一起啟動在同一個 Pod 內，並為 Cluster 內部署的 Dapr Component 提供更新通知。dapr-sentry 是一個服務認證中心，提供 Dapr Component 之前 TLS 資料加密服務。





語言與框架支援

目前支援的語言與框架狀態如下表，截至 2021-Dec-11 為止，可以看見 C++ 與 Rust 正在開發中。也呼應前文的介紹， Dapr 支援多種程式語言與誇 Web 框架。





自我託管環境安裝 Dapr (Windows) 

雖然 Dapr 可以使用 slim 模式而不需要仰賴 Container，但官方建議使用 Docker 做為開發環境，會有比較好的體驗。而這種安裝方式只有 Service invocation 可以使用，無其他 building block 可以使用。


前置條件：安裝 Docker Desktop for Windows，若您想要在 Azure 上使用 Windows 10 安裝 Docker，可以參考這篇文章 如何在 Azure Windows 10 上安裝 Docker Desktop for Windows


步驟 1. 以管理者權限開啟 PowerShell，輸入下列指令

powershell -Command "iwr -useb https://raw.githubusercontent.com/dapr/cli/master/install/install.ps1 | iex"





步驟 2. 將 c:\dapr  加入環境變數 Path 設定，操作步驟如下圖所示：




步驟 3. 關閉原有 PowerShell，重新以管理者身分開啟 PowerShell，輸入指令 dapr。若成功安裝，則會顯示下面畫面 (指令說明)




步驟 3. 第一次使用 dapr 請輸入 dapr init 進行初始化，會預設在 使用者資料夾\.dapr 下建立相關設定




步驟 4. 輸入 dapr --version，出現版本號碼，即表示整體安裝與設定已經完成




步驟 5. 您可以輸入 docker ps，即會看見 dapr 幫您建立了 Redis、Placement 與 Zipkin 服務，Dapr 將透過這些服務建構 building block。




步驟 6. 您可以開啟 使用者\.dapr 檢視內容，後續會有很多工作需要在此檢視與完成





參考資料

1. Dapr Docs (所有資料與流程圖皆參考官方網站，若有任何不妥請告知)