Azure Service Fabric 的容量规划和缩放

在创建任何 Azure Service Fabric 群集或缩放托管群集的计算资源之前，必须做好容量规划。 有关规划容量的详细信息，请参阅规划 Service Fabric 群集容量。

除了考虑节点类型和群集特征以外，还要规划好生产环境中需要花费一小时以上才能完成的缩放操作。 不管要添加多少个 VM，都要考虑到这种情况。

自动缩放

应该通过 Azure 资源管理器模板执行缩放操作，因为最佳做法是将资源配置视为代码。

使用虚拟机规模集自动缩放会导致版本受控的资源管理器模板不准确地定义虚拟机规模集实例计数。 不准确的定义会增加将来的部署导致意外缩放操作的风险。 一般而言，如果存在以下情况，则应该使用自动缩放：

• 使用相应的声明容量部署资源管理器模板不支持你的用例。

  除了手动缩放以外，还可以使用 Azure 资源组部署项目在 Azure DevOps 服务中配置持续集成和交付管道。 此管道通常由某个逻辑应用触发，而该应用利用从 Azure Monitor REST API 查询的虚拟机性能指标。 该管道基于所需的任意指标进行有效自动缩放，同时针对 Azure 资源管理器进行优化可以增大价值。

• 每次只需水平缩放一个虚拟机规模集节点。

  若要一次性横向扩展三个或更多个节点，应该通过添加虚拟机规模集来横向扩展 Service Fabric 群集。 最安全的做法是每次横向扩展或缩减虚拟机规模集的一个节点。

• 对于 Service Fabric 群集，可以实现银级可靠性；对于配置了自动缩放规则的任何规模集，可以实现银级或更高的持久性。

  自动缩放规则的最小容量必须大于或等于五个虚拟机实例。 此外，它必须大于或等于主节点类型的最低可靠性层。

垂直缩放注意事项

垂直缩放 Azure Service Fabric 中的节点类型需要执行许多步骤并考虑多种因素。 例如：

• 在缩放之前，群集必须处于正常状态。 否则，会进一步破坏群集的稳定性。
• 托管有状态服务的所有 Service Fabric 群集节点类型需要银级或更高级别的持久性。

通过简单地更改虚拟机规模集的资源 SKU 来垂直缩放虚拟机规模集是一项破坏性操作，因为它会重置主机映像，从而删除所有本地持久化状态。 而你则需要通过添加具有所需 SKU 的新规模集来水平缩放群集，然后将服务迁移到新规模集以完成安全的垂直缩放操作。

群集使用 Service Fabric 节点属性和位置约束来确定要将应用程序服务托管在哪个位置。 垂直缩放主节点类型时，需部署第二个主节点类型，然后在原始主节点类型上设置 ("isPrimary": false)，开始禁用其节点并删除其规模集及其相关资源。 有关详细信息，请参阅纵向扩展 Service Fabric 群集主节点类型。

声明节点属性和位置约束后，每次在一个 VM 实例上执行以下步骤。 这样，可以在其他位置创建新副本时，让系统服务（以及有状态服务）在要删除的 VM 实例上正常关闭。

1. 在 PowerShell 中，结合意图 RemoveNode 来运行 Disable-ServiceFabricNode，以禁用要删除的节点。 删除编号最大的节点类型。 例如，如果你有一个六节点群集，请删除“MyNodeType_5”虚拟机实例。

2. 运行 Get-ServiceFabricNode 以确保该节点已转换为禁用状态。 如果没有，请等到节点已禁用。 对于每个节点，此过程可能需要花费几个小时。 在节点转换为禁用状态之前，请不要继续操作。

3. 将该节点类型的 VM 数目减少一个。 现在，将会删除编号最大的 VM 实例。

4. 根据需要重复步骤 1 到 3，但切勿将主节点类型的实例数目横向缩减到少于可靠性层所需的数目。 有关建议实例的列表，请参阅规划 Service Fabric 群集容量。

5. 所有 VM 都消失（表示为“关闭”）后，fabric:/System/InfrastructureService/[node name] 将显示错误状态。 然后，可以更新群集资源以删除节点类型。 可以使用 ARM 模板部署。 这将启动群集升级，从而删除处于错误状态的 fabric:/System/InfrastructureService/[node type] 服务。

6. 在此之后，可以选择删除 VMScaleSet，但仍然会在 Service Fabric Explorer 视图中看到节点为“关闭”。 最后一步是使用 Remove-ServiceFabricNodeState 命令清除它们。

水平扩展

可以手动或以编程方式执行水平缩放。

扩大

通过增加特定虚拟机规模集的实例计数来横向扩展 Service Fabric 群集。 可以使用 AzureClient 和所需规模集的 ID 以编程方式进行横向扩展，以增加容量。

var scaleSet = AzureClient.VirtualMachineScaleSets.GetById(ScaleSetId);
var newCapacity = (int)Math.Min(MaximumNodeCount, scaleSet.Capacity + 1);
scaleSet.Update().WithCapacity(newCapacity).Apply(); 

若要手动横向扩展，请在所需虚拟机规模集资源的 SKU 属性中更新容量。

"sku": {
    "name": "[parameters('vmNodeType0Size')]",
    "capacity": "[parameters('nt0InstanceCount')]",
    "tier": "Standard"
}

缩减

横向缩减的考虑因素比横向扩展要多一些。例如：

• Service Fabric 系统服务在群集的主节点类型中运行。 切勿关闭该节点类型的实例，或者将其实例数目横向缩减到少于可靠性层所需的数目。
• 对于有状态服务，需要一些始终启动的节点来保持可用性，以及保持服务的状态。 至少需要与分区或服务的目标副本集计数相等的节点数目。

若要手动横向缩减，请执行以下步骤：

1. 在 PowerShell 中，结合意图 RemoveNode 来运行 Disable-ServiceFabricNode，以禁用要删除的节点。 删除编号最大的节点类型。 例如，如果你有一个六节点群集，请删除“MyNodeType_5”虚拟机实例。
2. 运行 Get-ServiceFabricNode 以确保该节点已转换为禁用状态。 如果没有，请等到节点已禁用。 对于每个节点，此过程可能需要花费几个小时。 在节点转换为禁用状态之前，请不要继续操作。
3. 将该节点类型的 VM 数目减少一个。 现在，将会删除编号最大的 VM 实例。
4. 视需要重复步骤 1 到 3，直到预配了所需的容量。 请勿将主节点类型的实例数目横向缩减到少于可靠性层所需的数目。 有关建议实例的列表，请参阅规划 Service Fabric 群集容量。

若要手动横向缩减，请在所需虚拟机规模集资源的 SKU 属性中更新容量。

"sku": {
    "name": "[parameters('vmNodeType0Size')]",
    "capacity": "[parameters('nt0InstanceCount')]",
    "tier": "Standard"
}

必须准备好要关闭的节点才能以编程方式进行横向缩减。 查找要删除的节点（编号最大的实例节点）。 例如：

using (var client = new FabricClient())
{
    var mostRecentLiveNode = (await client.QueryManager.GetNodeListAsync())
        .Where(n => n.NodeType.Equals(NodeTypeToScale, StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
        .Where(n => n.NodeStatus == System.Fabric.Query.NodeStatus.Up)
        .OrderByDescending(n =>
        {
            var instanceIdIndex = n.NodeName.LastIndexOf("_");
            var instanceIdString = n.NodeName.Substring(instanceIdIndex + 1);
            return int.Parse(instanceIdString);
        })
        .FirstOrDefault();

使用相同的 FabricClient 实例（在本例中为 client）和节点实例名称（在本例中为 instanceIdString）停用并删除该节点：

var scaleSet = AzureClient.VirtualMachineScaleSets.GetById(ScaleSetId);

// Remove the node from the Service Fabric cluster
ServiceEventSource.Current.ServiceMessage(Context, $"Disabling node {mostRecentLiveNode.NodeName}");
await client.ClusterManager.DeactivateNodeAsync(mostRecentLiveNode.NodeName, NodeDeactivationIntent.RemoveNode);

// Wait (up to a timeout) for the node to gracefully shut down
var timeout = TimeSpan.FromMinutes(5);
var waitStart = DateTime.Now;
while ((mostRecentLiveNode.NodeStatus == System.Fabric.Query.NodeStatus.Up || mostRecentLiveNode.NodeStatus == System.Fabric.Query.NodeStatus.Disabling) &&
        DateTime.Now - waitStart < timeout)
{
    mostRecentLiveNode = (await client.QueryManager.GetNodeListAsync()).FirstOrDefault(n => n.NodeName == mostRecentLiveNode.NodeName);
    await Task.Delay(10 * 1000);
}

// Decrement virtual machine scale set capacity
var newCapacity = (int)Math.Max(MinimumNodeCount, scaleSet.Capacity - 1); // Check min count 

scaleSet.Update().WithCapacity(newCapacity).Apply();

可靠性级别

可靠性级别是 Service Fabric 群集资源的一个属性。 对于各个节点类型，此属性的配置必须相同。 该属性控制群集系统服务的复制因子，是群集资源级别的设置。

可靠性级别决定了主节点类型必须具有的节点数下限。 可靠性层可以采用以下值：

• 白金：运行包含 7 个目标副本集和 9 个种子节点的系统服务。
• 金：运行包含 7 个目标副本集和 7 个种子节点的系统服务。
• 银：运行包含 5 个目标副本集和 5 个种子节点的系统服务。
• 铜：运行包含 3 个目标副本集和 3 个种子节点的系统服务。

建议的最低可靠性级别为“银”级。

可靠性级别在 Microsoft.ServiceFabric/clusters 资源的 properties 节中设置，如下所示：

"properties":{
    "reliabilityLevel": "Silver"
}

持久性级别

必须在两个资源中设置持久性级别。 虚拟机规模集资源的一个扩展配置文件：

"extensionProfile": {
    "extensions":          {
        "name": "[concat('ServiceFabricNodeVmExt','_vmNodeType0Name')]",
        "properties": {
            "settings": {
                "durabilityLevel": "Bronze"
            }
        }
    }
}

另一个资源位于 Microsoft.ServiceFabric/clusters 资源中的 nodeTypes 下：

"nodeTypes": [
    {
        "name": "[variables('vmNodeType0Name')]",
        "durabilityLevel": "Bronze"
    }
]

后续步骤

• 在运行 Windows Server 的 VM 或计算机上创建群集：创建适用于 Windows Server 的 Service Fabric 群集。
• 在运行 Linux 的 VM 或计算机上创建群集：创建 Linux 群集。
• 了解 Service Fabric 支持选项。