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高信頼アクターの Service Fabric プラットフォームの使用方法

この記事では、Reliable Actors による Azure Service Fabric プラットフォームの使用方法について説明します。 Reliable Actors は、アクター サービスと呼ばれるステートフル リライアブル サービスの実装にホストされるフレームワークで実行されます。 アクター サービスには、アクターのライフサイクルとメッセージ ディスパッチを管理するうえで必要なコンポーネントがすべて含まれています。

  • アクター ランタイムはライフサイクルとガベージ コレクションを管理し、シングルスレッドのアクセスを強制します。
  • アクター サービス リモート処理リスナーはアクターに対するリモート アクセス呼び出しを受け取り、ディスパッチャに送信して、適切なアクター インスタンスにルーティングします。
  • アクター状態プロバイダーは各種状態プロバイダー (Reliable Collections 状態プロバイダーなど) をラップし、アクターの状態管理のためのアダプターを提供します。

これらのコンポーネントで Reliable Actors フレームワークが構成されます。

サービスのレイヤー

アクター サービス自体は Reliable Service であるため、Reliable Services のアプリケーション モデル、ライフサイクル、パッケージ化デプロイメント、アップグレード、スケーリングの各概念は、すべてアクター サービスにも同様に適用されます。

アクター サービスのレイヤー

上記の図は、Service Fabric アプリケーション フレームワークとユーザー コードの関係を示しています。 青色の要素は Reliable Services アプリケーション フレームワークを表しています。また、オレンジ色の要素は Reliable Actors フレームワークを表し、緑色の要素はユーザー コードを表しています。

Reliable Services では、サービスは StatefulService クラスを継承します。 このクラス自体は、StatefulServiceBase (ステートレス サービスの場合は StatelessService) から派生します。 Reliable Actors では、アクター サービスを使用します。 アクター サービスは、アクターが実行されるアクター パターンを実装する StatefulServiceBase クラスの別の実装です。 アクター サービス自体は StatefulServiceBase の実装にすぎないため、StatefulService を継承したときと同様に、ActorService から派生した独自のサービスを記述し、サービスレベルの機能を実装できます。次にその例を示します。

  • サービスのバックアップと復元。
  • すべてのアクターで共有される機能 (サーキット ブレーカーなど)。
  • アクター サービス自体と個別アクターでのリモート プロシージャ コール。

詳細については、「Implementing service-level features in your actor service」 (アクター サービスでのサービス レベルの機能の実装) を参照してください。

アプリケーション モデル

アクター サービスは Reliable Services であるため、アプリケーション モデルは同じです。 ただし、アクター フレームワーク ビルド ツールによって、一部のアプリケーション モデル ファイルが自動的に生成されます。

サービス マニフェスト

アクター フレームワーク ビルド ツールは、アクター サービスの ServiceManifest.xml ファイルの内容を自動的に生成します。 このファイルの内容は次のとおりです。

  • アクター サービスの種類。 種類の名前は、アクターのプロジェクト名に基づいて生成されます。 アクターの永続化属性に応じて、HasPersistedState フラグも設定されます。
  • コード パッケージ。
  • 構成パッケージ。
  • リソースとエンドポイント。

アプリケーション マニフェスト

アクター フレームワーク ビルド ツールによって、アクター サービスの既定のサービス定義が自動的に作成されます。 ビルド ツールによって既定のサービス プロパティが設定されます。

  • レプリカ セットの数は、アクターの永続化属性によって決まります。 アクターの永続化属性が変更されるたびに、それに応じて既定のサービス定義のレプリカ セットの数がリセットされます。
  • パーティション構成と範囲は Uniform Int64 とフル Int64 キー範囲に設定されます。

アクターの Service Fabric のパーティションの概念

アクター サービスはパーティション分割されたステートフル サービスです。 アクター サービスの各パーティションには、アクターのセットが含まれています。 サービス パーティションは、Service Fabric の複数のノードに自動的に分散されます。 その結果、アクター インスタンスが分散されます。

Actor partitioning and distribution

Reliable Services は、さまざまなパーティション構成とパーティション キー範囲で作成できます。 アクター サービスは、Int64 パーティション構成とフル Int64 キー範囲でアクターをパーティションにマップします。

アクター ID

サービスで作成される各アクターには、 ActorId クラスで表される一意の ID が関連付けられます。 ActorId は、ランダム ID を生成することにより、サービス パーティション間での均一なアクターの分散に使用できるあいまいな ID 値です。

ActorProxy.Create<IMyActor>(ActorId.CreateRandom());
ActorProxyBase.create<MyActor>(MyActor.class, ActorId.newId());

ActorId はいずれも Int64 にハッシュされます。 アクター サービスで Int64 パーティション構成とフル Int64 キー範囲を使用する必要があるのはこのためです。 ただし、ActorID には、GUID/UUID、文字列、Int64 などのカスタム ID 値を使用できます。

ActorProxy.Create<IMyActor>(new ActorId(Guid.NewGuid()));
ActorProxy.Create<IMyActor>(new ActorId("myActorId"));
ActorProxy.Create<IMyActor>(new ActorId(1234));
ActorProxyBase.create(MyActor.class, new ActorId(UUID.randomUUID()));
ActorProxyBase.create(MyActor.class, new ActorId("myActorId"));
ActorProxyBase.create(MyActor.class, new ActorId(1234));

GUID/UUID と文字列を使用している場合、値は Int64 にハッシュされます。 ただし、Int64 を ActorIdに明示的に指定している場合、Int64 はハッシュされることなくパーティションに直接マップされます。 この手法を使用して、どのパーティションにアクターが配置されるかを制御できます。

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