Service Fabric基本概念：Partition/Replicas示例

Posted 2020-08-31

作者：张鼎松 （Dingsong Zhang） @ Microsoft

 

在上一节的结尾简单介绍了Service Fabric中分区Partitions和复制replicas的概念，本节主要以示例的形式来具体说明这个抽象概念在Service Fabric中的工作方式。

 

1. 分区Partitions和复制replicas

一个service可以包含多个分区Partition，Service Fabric通过使用分区作为扩展的机制来将工作分布到不同的service实例上。

一个分区Partition可以包含一个或者多个复制replicas。Service Fabric通过使用复制来实现可用性。一个分区可以有一个主复制和多个从复制，多个复制之间的状态可以自动同步。当主复制出现错误时，其中一个从复制被自动提升为主复制，以保证系统的可用性。然后将从复制的个数恢复到正常水平，保证足够的从复制冗余。

 

(Note: 下文中出现的所有Instance 跟Replica是同一个意思)

如下图示例，我们假设一个有一个Cluster中有5个Node， 现在我们要在Cluster上部署一个Application, 这个Application包含两个Service。 Application Type为“A”,Service Type为“S”。

首先我们要创建一个Named Application, 按照上一节提到的Application的命名规范，我们将这个Named Application叫做“faric:/A1”。依次再创建两个“S” type的Named Service，并将它们命名为“fabric:/A1/S1”和“fabric:/A1/S2”。

 

 

2. 创建Named Application

对于创建的这个Named Application “faric:/A1”， Service Fabric提供三种方式对其进行管理:

• REST API: 可以使用REST API 通过HTTP 协议和 port 19080进行管理
• PowerShell commands: PS Cmdlet 使用的是 TCP 协议和 port 19000进行管理
• Fabric Client: 还可以使用 C#/VB的.Net 类库Fabric Client, 其实内部使用的仍然是 TCP on port 19000的方式

3. 创建Named Service

我们希望S1有一个分区，三个Instance. S2有2个分区，2个Instance.

 

我们看到Named Service fabric:/A1/S1，按照要求我们希望设置 Partition count为 1， Instances count 为 3。 1个Partition乘以3个 Instances等于3。 (1x3=3). 所以Service Fabric会选择Cluster中的3个Node来存放这个Named Service. 我们不需要去控制这个过程，Service Fabric会帮我们完成这个操作。

现在，S1在Cluster中的分布如下图：

Service fabric选择了 Node #1 #2 和 #3 给

Partition 1, Instance 1: fabric:/A1/S1, P1, I1

Partition 1, Instance 2: fabric:/A1/S1, P1, I2

Partition 1, Instance 3: fabric:/A1/S1, P1, I3

同一Partition的不同instance要分布在不同的Node上。

就是说Instance1 和Instance2永远不可能在同一个Node上，这样设计的原因是高可用性：当任何一个Node突然出现故障不能工作时，其他Node能够正常提供服务。 但是如果两个或两个以上的Instance在同一个Node上时，这个Node出现故障，您将会失去这个Node上的所有数据。

Service Fabric 被设计成可以将 instance分散发布在不同的Nodes上，以保证可以给用户高可用性的体验。

 

我们继续创建另一个Named Service: “fabric:/A1/S2”, Partitions count为2， Instances/Replicas count为2。  (2x2=4)

Partition 1, Instance 1: fabric:/A1/S2, P1, I1

Partition 1, Instance 2: fabric:/A1/S2, P1, I2

Partition 2, Instance 1: fabric:/A1/S2, P2, I1

Partition 2, Instance 2: fabric:/A1/S2, P2, I2

Service Fabric 会首先将Partition1 Instance1部署在 Node3上, 然后再将 Partition1 Instance2 放置在Node4上。

(Service Fabric 可以确保不同的 instances/replicas被放置部署在不同的 Nodes上)

 

 

然后继续将 Partition2 Instance2 放置在Node5， Partition2 Instance1 放置在 Node4.

你会注意到 Partition1 Instance2 和 Partition2 Instance1 都在同一个 Node4上。这样是没有问题的，因为当 Node4出现故障时， 我们在Cluster中仍然拥有 Partition1 的一个Instance1和 Partition2的 Instance2。

Node4 is a single point of failure but for two instances of different Partitions, 我们永远不会让一个Partition的两个Instance出现在同一个Node上。

 

 

到此为止，Service Fabric就完成了S1 和S2的部署。