Introducción a los clústeres de Service Fabric en Azure

Un clúster de Service Fabric es un conjunto de máquinas físicas o virtuales conectadas a la red, en las que se implementan y administran los microservicios. Una máquina física o virtual que forma parte de un clúster se denomina nodo del clúster. Los clústeres pueden escalarse a miles de nodos. Si agrega nuevos nodos al clúster, Service Fabric reequilibra las réplicas e instancias de la partición del servicio en el número aumentado de nodos. El rendimiento general de la aplicación mejora y se reduce la contención para el acceso a la memoria. Si los nodos del clúster no se usan de forma eficaz, puede reducir su número de nodos. Service Fabric vuelve a reequilibrar las réplicas e instancias de la partición en el número reducido de nodos para aprovechar mejor el hardware de cada nodo.

Un tipo de nodo define el tamaño, el número y las propiedades de un conjunto de nodos (máquinas virtuales) en el clúster. Cada tipo de nodo se puede escalar o reducir verticalmente de forma independiente. Cada uno tiene diferentes conjuntos de puertos abiertos y puede tener distintas métricas de capacidad. Los tipos de nodo se utilizan para definir los roles para un conjunto de nodos de clúster, por ejemplo, "front-end" o "back-end". El clúster puede tener más de un tipo de nodo, pero el tipo de nodo principal debe tener al menos cinco máquinas virtuales para los clústeres de producción (o al menos tres máquinas virtuales en clústeres de prueba). Los servicios del sistema de Service Fabric se colocan en los dos del tipo de nodo principal.

Componentes y recursos del clúster

Un clúster de Service Fabric en Azure es un recurso de Azure que usa otros recursos de Azure e interactúa con ellos:

• máquinas virtuales y tarjetas de red virtual
• conjuntos de escalado de máquinas virtuales
• redes virtuales
• equilibradores de carga
• cuentas de almacenamiento
• direcciones IP públicas

Máquina virtual

Una máquina virtual que forma parte de un clúster se denomina nodo aunque, técnicamente, un nodo de clúster es un proceso de entorno de ejecución de Service Fabric. A cada nodo se le asigna un nombre de nodo (una cadena). Los nodos tienen características, como las propiedades de colocación. Cada máquina física o virtual tiene un servicio de inicio automático, FabricHost.exe, que empieza a ejecutarse en el arranque y luego inicia dos ejecutables: Fabric.exe y FabricGateway.exe, que componen el nodo. Una implementación de producción es un nodo por máquina física o virtual. En los escenarios de prueba, se pueden hospedar varios nodos en una sola máquina física o virtual mediante la ejecución de varias instancias de Fabric.exe y FabricGateway.exe.

Cada máquina virtual está asociada con una tarjeta de interfaz de red (NIC) virtual y a cada NIC se le asigna una dirección IP privada. Una máquina virtual se asigna a una red virtual y el equilibrador de carga local a través de la NIC.

Todas las máquinas virtuales de un clúster se colocan en una red virtual. Todos los nodos del mismo conjunto de escalado o tipo de nodo se colocan en la misma subred de la red virtual. Estos nodos solo tienen direcciones IP privadas y no son directamente direccionables fuera de la red virtual. Los clientes pueden tener acceso a servicios en los nodos a través del equilibrador de carga de Azure.

Tipo de nodo o conjunto de escalado

Al crear el clúster, se definen uno o más tipos de nodo. Los nodos, o máquinas virtuales, de un tipo de nodo tienen el mismo tamaño y características como el número de CPU, memoria, número de discos y E/S de disco. Por ejemplo, un tipo de nodo podría ser para VM pequeñas y de front-end con puertos abiertos a Internet, mientras que otro tipo de nodo podría ser para VM grandes y de back-end que procesan datos. En clústeres de Azure, cada tipo de nodo se asigna a un conjunto de escalado de máquinas virtuales.

Puede usarlos para implementar y administrar una colección de máquinas virtuales como conjunto. Cada tipo de nodo que defina en un clúster de Azure Service Fabric configura un conjunto de escalado independiente. El entorno de ejecución de Service Fabric se arranca en cada máquina virtual en el conjunto de escalado mediante extensiones de máquina virtual de Azure. Cada tipo de nodo se puede escalar o reducir verticalmente de forma independiente; puede cambiar la SKU del sistema operativo que se ejecuta en cada nodo de clúster, tener diferentes conjuntos de puertos abiertos y usar distintas métricas de capacidad. Un conjunto de escalado tiene cinco dominios de actualización y cinco dominios de error y puede tener hasta 100 máquinas virtuales. Crea clústeres de más de 100 nodos mediante la creación de varios tipos de nodo/conjuntos de escalado.

Importante

La elección del número de tipos de nodo para el clúster y las propiedades de cada tipo de nodo (tamaño, principal, accesible desde Internet, número de máquinas virtuales, etc.) es una tarea importante. Para más información, consulte las consideraciones de planeación de capacidad del clúster de Service Fabric.

Para más información, consulte los tipos de nodos y conjuntos de escalado de máquinas virtuales de Azure Service Fabric.

Azure Load Balancer

Las instancias de máquina virtual se unen detrás de una instancia de Azure Load Balancer, que está asociada a una dirección IP pública y una etiqueta DNS. Cuando aprovisiona un clúster con un <nombreclúster> , el nombre DNS, <nombreclúster>.<ubicación>.cloudapp.azure.com es la etiqueta DNS asociada con el equilibrador de carga delante del conjunto de escalado.

Las máquinas virtuales en un clúster solo tienen direcciones IP privadas. El tráfico de administración y el tráfico del servicio se enrutan a través del equilibrador de carga orientado al público. El tráfico de red se enruta a estas máquinas a través de las reglas NAT (los clientes se conectan a instancias o nodos específicos) o las reglas de equilibrio de carga (el tráfico se dirige a las máquinas virtuales en round robin). Un equilibrador de carga tiene una dirección IP pública asociada con un nombre DNS en el formato: <nombreclúster>.< ubicación>.cloudapp.azure.com. Una dirección IP pública es otro recurso de Azure en el grupo de recursos. Si define varios tipos de nodo en un clúster, se crea un equilibrador de carga para cada conjunto de escalado o tipo de nodo. O bien, puede configurar un solo equilibrador de carga para varios tipos de nodo. El tipo de nodo principal tiene la etiqueta DNS <clustername>.<location>.cloudapp.azure.com, otros tipos de nodos tienen la etiqueta DNS <clustername>-<nodetype>.<location>.cloudapp.azure.com.

Cuentas de almacenamiento

Cada tipo de nodo de clúster es compatible con una cuenta de almacenamiento de Azure y discos administrados.

Seguridad de clúster

Un clúster de Service Fabric es un recurso que usted posee. Tiene la responsabilidad de proteger los clústeres para impedir que usuarios no autorizados se conecten a ellos. Proteger el clúster es especialmente importante si en él se ejecutan cargas de trabajo de producción.

Seguridad de nodo a nodo

La seguridad de nodo a nodo protege la comunicación entre las máquinas virtuales o los equipos de un clúster. Este escenario de seguridad garantiza que solo los equipos autorizados a unirse al clúster pueden participar en el hospedaje de aplicaciones y servicios en el clúster. Service Fabric usa certificados X.509 para proteger un clúster y proporcionar características de seguridad de las aplicaciones. Se necesita un certificado de clúster para proteger el tráfico de clúster y proporcionar autenticación de servidor y clúster. Los certificados autofirmados se pueden usar para los clústeres de prueba, pero para proteger los de producción se debe utilizar un certificado de una entidad de certificación de confianza.

Para más información, lea Seguridad de nodo a nodo

Seguridad de cliente a nodo

La seguridad de cliente a nodo autentica los clientes y ayuda a proteger la comunicación entre un cliente y los nodos individuales del clúster. Este tipo de seguridad ayuda a garantizar que solo los usuarios autorizados accedan al clúster y a las aplicaciones implementadas en él. Los clientes se identifican de forma exclusiva mediante sus credenciales de seguridad del certificado X.509. Puede utilizarse cualquier número de certificados de cliente opcionales para autenticar a los clientes administradores o usuarios con el clúster.

Además de los certificados de cliente, Microsoft Entra ID también se puede configurar para autenticar a los clientes con el clúster.

Para más información, lea Seguridad de cliente a nodo

Control de acceso basado en rol

El control de acceso basado en rol de Azure (Azure RBAC) le permite asignar controles de acceso específicos en los recursos de Azure. Puede asignar diferentes reglas de acceso a las suscripciones, los grupos de recursos y los recursos. A menos que se reemplacen en un nivel inferior, se heredan las reglas de Azure RBAC a lo largo de la jerarquía de recursos. Puede asignar reglas de Azure RBAC a cualquier usuario o grupo de usuarios de su entorno de Microsoft Entra ID para que los usuarios y grupos designados puedan modificar el clúster. Para obtener más información, lea la introducción a RBAC en Azure.

Service Fabric también admite el control de acceso para limitar este a determinadas operaciones de clúster para los diferentes grupos de usuarios. Esto ayuda a que el clúster esté más protegido. Se admiten dos tipos de control de acceso para los clientes que se conectan a un clúster: Rol de administrador y rol de usuario.

Para obtener más información, consulte Control de acceso basado en rol de Service Fabric.

Grupos de seguridad de red

Los grupos de seguridad de red (NSG) controlan el tráfico entrante y saliente de una subred, VM o NIC específica. De forma predeterminada, cuando se colocan varias máquinas virtuales en la misma red virtual, pueden comunicarse entre sí a través de cualquier puerto. Si desea restringir las comunicaciones entre las máquinas, puede definir los NSG para segmentar la red o aislar las máquinas virtuales entre sí. Si tiene varios tipos de nodo en un clúster, puede aplicar los NSG a subredes para impedir que las máquinas que pertenecen a distintos tipos de nodos se comuniquen entre sí.

Para obtener más información, consulte la información sobre grupos de seguridad.

Ampliación

Las necesidades de las aplicaciones cambian a lo largo del tiempo. Puede necesitar aumentar los recursos del clúster para cumplir con aumentos del tráfico de red o de la carga de trabajo de la aplicación o reducir los recursos del clúster cuando la demanda baja. Después de crear un clúster de Service Fabric, puede escalar el clúster horizontalmente (cambiar el número de nodos) o verticalmente (cambiar los recursos de los nodos). Puede escalar el clúster en cualquier momento, incluso con cargas de trabajo en ejecución en el clúster. Según se escala el clúster, las aplicaciones se escalan automáticamente.

Para obtener más información, lea Escalado de clústeres de Azure.

Actualizando

Un clúster de Azure Service Fabric es un recurso de su propiedad que está parcialmente administrado por Microsoft. Microsoft es responsable de la aplicación de revisiones del sistema operativo subyacente y de realizar actualizaciones del entorno de ejecución de Service Fabric en el clúster. Puede configurar el clúster para recibir las actualizaciones automáticas del entorno de ejecución cuando Microsoft publique una nueva versión, o bien seleccionar la versión compatible que desee del entorno de ejecución. Además de las actualizaciones del entorno de ejecución, también puede actualizar la configuración de clúster, como los certificados o los puertos de la aplicación.

Para obtener más información, lea sobre la actualización de clústeres.

Sistemas operativos admitidos

Para más información, consulte Versiones admitidas en Azure.

Pasos siguientes

Obtenga más información sobre proteger, escalar y actualizar clústeres de Azure.

Más información sobre las opciones de soporte técnico de Service Fabric.