Service Fabric 中指标和负载的重整

项目
08/12/2024

Service Fabric 群集资源管理器用于管理群集中的负载指标的默认策略是分散负载。确保均匀地使用节点，避免出现导致争用和浪费资源的热点和冷点。若要幸免于故障，让工作负荷分布在群集中还是最安全的方法，因为它可确保某个故障不会导致给定的工作负荷大部分失效。

Service Fabric 群集资源管理器支持另一种用于管理负载的策略 - 重整。重整意味着合并指标，而不是尝试将指标的使用分布到群集中。合并只是默认均衡策略的反转 - 群集资源管理器尝试增加指标负载的平均标准偏差，而不是将偏差最小化。

何时使用重整

在群集中分布负载会使用每个节点上的一些资源。某些工作负荷会创建使用大多数或全部节点的极大服务。在这些情况下，创建大型工作负荷后，很可能在任何节点上都没有足够的空间可用于运行这些工作负荷。大型工作负荷不是 Service Fabric 的问题，在这些情况下，群集资源管理器确定需要重新组织群集，为此大型工作负荷腾出空间。但是，在此期间该工作负荷必须等待在群集中进行计划。

如果有许多服务和状态来回移动，则可能需要很长时间才能将大型工作负荷放置在群集中。这更可能是，群集中的其他工作负荷也很大，因此重新组织需要较长时间。 Service Fabric 团队在模拟此情况时测量了创建时间。我们发现，一旦群集利用率达到 30%-50%，创建大型服务就会花费更长的时间。为了处理这种情况，我们引入了重整作为一种平衡策略。我们发现，对于大型工作负荷，尤其是创建时间很重要的大型工作负荷，重整确实可帮助这些新的工作负荷在群集中获得计划。

可以配置重整指标，让群集 Resource Manager 主动尝试将服务负载紧缩到更少的节点上。这有助于确保（几乎）始终有空间可用于大型服务，而不必重新组织群集。无需重新组织群集，这样可以快速创建大型工作负荷。

大多数人无需执行重整操作。服务通常很小，因此不难在群集中为它们找到空间。如果可以重新组织，则会再次快速地进行，因为大多数服务很小，可以快速地并行移动。但是，如果需要快速创建大型服务，则适合使用重整策略。接下来将讨论使用重整的折衷方案。

重整的折衷方案

重整会增加失败的影响力，因为更多服务在发生故障的节点上运行。重整还会增加成本，因为必须保留群集中的资源作为备用，等待创建大规模的工作负荷。

下图提供了两个群集的直观表示，其中一个已经过重整，另一个则没有经过重整。

比较均衡的群集与重整的群集

在平衡的情况下，请考虑放置其中一个最大的服务对象所需的移动数。在经过重整的群集中，大型工作负荷可放置在四个或五个节点上，而无需等待移动任何其他服务。

重整的优点和缺点

从概念上讲，重整有其他哪些利弊呢？下面是要注意的事项一览表：

重整的优点	重整的缺点
能够更快地创建大型服务	将负载集中到更少的节点，增大资源争用
在创建期间实现较少的数据移动	故障可能影响更多服务，并导致更多的服务流动
能够丰富描述要求和空间的回收	更复杂的整体资源管理配置

可以混合同一群集中的重整指标和标准指标。群集 Resource Manager 会尝试尽可能多地合并重整指标，同时分配出其他指标。混合使用重整和均衡策略的结果依赖于多种因素，包括：

均衡指标的数目与重整指标的数目
是否有任何服务使用这两种类型的指标
指标权重
当前指标负载

需要进行试验来确定所需的准确配置。建议先彻底度量工作负荷，然后再启用生产环境中的重整指标。在同一服务中混合重整和均衡指标时，尤其如此。

配置重整指标

配置重整指标是群集中的全局决策，可以选择单个指标进行重整。以下配置代码片段演示如何配置重整的指标。在这种情况下，“Metric1”会配置为重整指标，而“Metric2”将继续按常规方法进行均衡。

ClusterManifest.xml：

<Section Name="DefragmentationMetrics">
    <Parameter Name="Metric1" Value="true" />
    <Parameter Name="Metric2" Value="false" />
</Section>

通过用于独立部署的 ClusterConfig.json 或用于 Azure 托管群集的 Template.json：

"fabricSettings": [
  {
    "name": "DefragmentationMetrics",
    "parameters": [
      {
          "name": "Metric1",
          "value": "true"
      },
      {
          "name": "Metric2",
          "value": "false"
      }
    ]
  }
]

后续步骤

群集 Resource Manager 提供许多用于描述群集的选项。若要详细了解这些选项，请查看这篇介绍 Service Fabric 群集的文章
指标是 Service Fabric 群集资源管理器在群集中管理消耗和容量的方式。若要详细了解指标及其配置方式，请查看此文

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