Ações da Possibilidade de Teste

Para simular uma infraestrutura não confiável, o Service Fabric do Azure fornece a você, o desenvolvedor, maneiras de simular várias falhas e transições de estado reais. Elas são expostas como ações de possibilidade de teste. As ações são as APIs de nível baixo que causam uma injeção de falha específica, transição de estado ou validação. Ao combinar essas ações, você pode criar cenários de teste abrangentes para seus serviços.

O Service Fabric fornece alguns cenários comuns de teste compostos por essas ações. É altamente recomendável utilizar esses cenários internos, que são escolhidos cuidadosamente para testar transições de estado comuns e casos de falha. No entanto, as ações podem ser usadas para criar cenários de teste personalizados quando você desejar adicionar cobertura para cenários que ainda não estão cobertos pelos cenários internos ou personalizados sob medida para seu aplicativo.

As implementações das ações em C# são encontradas no assembly System.Fabric.dll. O módulo Service Fabric PowerShell é encontrado no assembly Microsoft.ServiceFabric.Powershell.dll. Como parte da instalação em runtime, o módulo do PowerShell ServiceFabric é instalado para fins de facilidade de uso.

Ações de falha normais x anormais

As ações da Possibilidade de Teste são classificadas em dois blocos principais:

• Falhas anormais: simulam falhas como reinicializações de máquina e panes de processo. No caso dessas falhas, o contexto de execução do processo é interrompido abruptamente. Isso significa que nenhuma limpeza de estado pode ser executada antes de o aplicativo ser iniciado novamente.
• Falhas normais: simulam ações normais como movimentações de réplica e remoções acionadas pelo balanceamento de carga. Nesses casos, o serviço recebe uma notificação de fechamento e pode limpar o estado antes de sair.

Para validação de melhor qualidade, execute a carga de trabalho de serviço e comercial enquanto estiver induzindo várias falhas normais e anormais. Falhas anormais utilizam cenários em que o processo de serviço é interrompido abruptamente no meio de algum fluxo de trabalho. Isso testa o caminho de recuperação assim que a réplica do serviço é restaurada pela Malha de Serviço. Isso ajudará na consistência dos dados de teste e a verificar se o estado do serviço é mantido corretamente após as falhas. O outro conjunto de falhas (falhas normais) testa se o serviço reage corretamente à movimentação das réplicas pelo Service Fabric. Isso testa o tratamento de cancelamento no método RunAsync. O serviço precisa verificar se o token de cancelamento que está sendo definido salva seu estado e encerra o método RunAsync corretamente.

Lista de ações da Possibilidade de Teste

Ação	Descrição	API gerenciada	Cmdlet do PowerShell	Falhas normais/anormais
CleanTestState	Remove todo o estado de teste do cluster em caso de desligamento repentino do driver de teste.	CleanTestStateAsync	Remove-ServiceFabricTestState	Não aplicável
InvokeDataLoss	Induz a perda de dados em uma partição de serviço.	InvokeDataLossAsync	Invoke-ServiceFabricPartitionDataLoss	Normal
InvokeQuorumLoss	Coloca uma determinada partição de serviço com estado na perda de quórum.	InvokeQuorumLossAsync	Invoke-ServiceFabricQuorumLoss	Normal
MovePrimary	Move a réplica primária especificada do serviço com estado para o nó de cluster especificado.	MovePrimaryAsync	Move-ServiceFabricPrimaryReplica	Normal
MoveSecondary	Move a réplica secundária atual de um serviço com estado para outro nó de cluster.	MoveSecondaryAsync	Move-ServiceFabricSecondaryReplica	Normal
MoveInstance	Move a instância atual de um serviço sem estado para um nó de cluster diferente.	MoveInstanceAsync	Move-ServiceFabricInstance	Normal
RemoveReplica	Simula uma falha de réplica removendo uma réplica de um cluster. Isso fecha a réplica e faz a transição dela para a função “Nenhum”, removendo todo o seu estado do cluster.	RemoveReplicaAsync	Remove-ServiceFabricReplica	Normal
RestartDeployedCodePackage	Simula uma falha de processo do pacote de códigos reiniciando um pacote de códigos implantado em um nó em um cluster. Isso anula o processo do pacote de códigos, o que reiniciará todas as réplicas de serviço do usuário hospedadas nesse processo.	RestartDeployedCodePackageAsync	Restart-ServiceFabricDeployedCodePackage	Anormais
RestartNode	Simula uma falha de nó de cluster da Malha de Serviço reinicializando um nó.	RestartNodeAsync	Restart-ServiceFabricNode	Anormais
RestartPartition	Simula um cenário de blecaute do datacenter ou cluster reiniciando algumas ou todas as réplicas de uma partição.	RestartPartitionAsync	Restart-ServiceFabricPartition	Normal
RestartReplica	Simula uma falha de réplica reiniciando uma réplica persistente em um cluster, fechando a réplica e reabrindo-a.	RestartReplicaAsync	Restart-ServiceFabricReplica	Normal
StartNode	Inicia um nó em um cluster que já foi interrompido.	StartNodeAsync	Start-ServiceFabricNode	Não aplicável
StopNode	Simula uma falha de nó interrompendo um nó em um cluster. O nó permanecerá inativo até que StartNode seja chamado.	StopNodeAsync	Stop-ServiceFabricNode	Anormais
ValidateApplication	Valida a disponibilidade e a integridade de todos os serviços da Malha de Serviço em um aplicativo, geralmente depois de induzir alguma falha no sistema.	ValidateApplicationAsync	Test-ServiceFabricApplication	Não aplicável
ValidateService	Valida a disponibilidade e a integridade de um serviço da Malha de Serviço, geralmente depois de induzir alguma falha no sistema.	ValidateServiceAsync	Test-ServiceFabricService	Não aplicável

Executando uma ação de possibilidade de teste usando o PowerShell

Este tutorial mostra como executar uma ação de possibilidade de teste com o PowerShell. Você aprenderá a executar uma ação da possibilidade de teste em um cluster local (one-box) ou em um cluster do Azure. Microsoft.Fabric.Powershell.dll – o módulo Service Fabric PowerShell – é instalado automaticamente quando você instala o Microsoft Service Fabric MSI. O módulo é carregado automaticamente quando você abre um prompt do PowerShell.

Segmentos do tutorial:

• Executar uma ação em um cluster one-box
• Executar uma ação em um cluster do Azure

Executar uma ação em um cluster one-box

Para executar uma ação da Possibilidade Teste em um cluster local, primeiramente, conecte-se ao cluster e abra o prompt do PowerShell no modo de administrador. Vejamos a ação Restart-ServiceFabricNode .

Restart-ServiceFabricNode -NodeName Node1 -CompletionMode DoNotVerify

Aqui, a ação Restart-ServiceFabricNode está sendo executada em um nó chamado "Node1". O modo de preenchimento especifica que ela não deve verificar se a ação de reinicialização do nó foi bem-sucedida. Especificar o modo de preenchimento como "Verify" fará com que ele verifique se a ação de reinicialização foi bem-sucedida. Em vez de especificar o nó diretamente por seu nome, você pode especificá-lo por meio de uma chave de partição e pelo tipo de réplica, da seguinte maneira:

Restart-ServiceFabricNode -ReplicaKindPrimary  -PartitionKindNamed -PartitionKey Partition3 -CompletionMode Verify

$connection = "localhost:19000"
$nodeName = "Node1"

Connect-ServiceFabricCluster $connection
Restart-ServiceFabricNode -NodeName $nodeName -CompletionMode DoNotVerify

Restart-ServiceFabricNode deve ser usada para reiniciar um nó da Malha de Serviço em um cluster. Isso encerrará o processo Fabric.exe, que reiniciará todo o serviço do sistema e as réplicas de serviço do usuário hospedadas nesse nó. Usar essa API para testar seu serviço ajuda a descobrir bugs ao longo dos caminhos de recuperação de failover. Ela ajuda a simular falhas de nó no cluster.

A captura de tela a seguir mostra o comando Restart-ServiceFabricNode da possibilidade de teste em ação.

A saída do primeiro Get-ServiceFabricNode (um cmdlet do módulo do PowerShell do Service Fabric) mostra que o cluster local tem cinco nós: Node.1 para Node.5. Depois que a ação da possibilidade de teste (cmdlet) Restart-ServiceFabricNode for executada no nó, denominado Node.4, poderemos ver o tempo de atividade do nó redefinido.

Executar uma ação em um cluster do Azure

Executar uma ação da possibilidade de teste (usando o PowerShell) em um cluster do Azure é semelhante ao executar a ação em um cluster local. A única diferença é que, antes de executar a ação, em vez de conectar-se ao cluster local, você precisa se conectar ao cluster do Azure pela primeira vez.

Executando uma ação de possibilidade de teste usando o C#

Para executar uma ação da possibilidade de teste usando C#, você precisa se conectar ao cluster usando o FabricClient. Em seguida, obtenha os parâmetros necessários para executar a ação. Parâmetros diferentes podem ser usados para executar a mesma ação. Uma maneira de executar a ação RestartServiceFabricNode é usando as informações do nó (nome do nó e id da instância do nó) no cluster.

RestartNodeAsync(nodeName, nodeInstanceId, completeMode, operationTimeout, CancellationToken.None)

Explicação do parâmetro:

• CompleteMode especifica que o modo não deve verificar se a ação de reinicialização de fato foi bem-sucedida. Especificar o modo de preenchimento como "Verify" fará com que ele verifique se a ação de reinicialização foi bem-sucedida.
• OperationTimeout define a quantidade de tempo para conclusão da operação antes que uma exceção TimeoutException seja lançada.
• CancellationToken permite que uma chamada pendente seja cancelada.

Em vez de especificar o nó diretamente por seu nome, você pode especificá-lo por meio de uma chave de partição e pelo tipo de réplica.

Para obter mais informações, consulte PartitionSelector e ReplicaSelector.

// Add a reference to System.Fabric.Testability.dll and System.Fabric.dll
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Fabric.Testability;
using System.Fabric;
using System.Threading;
using System.Numerics;

class Test
{
    public static int Main(string[] args)
    {
        string clusterConnection = "localhost:19000";
        Uri serviceName = new Uri("fabric:/samples/PersistentToDoListApp/PersistentToDoListService");
        string nodeName = "N0040";
        BigInteger nodeInstanceId = 130743013389060139;

        Console.WriteLine("Starting RestartNode test");
        try
        {
            //Restart the node by using ReplicaSelector
            RestartNodeAsync(clusterConnection, serviceName).Wait();

            //Another way to restart node is by using nodeName and nodeInstanceId
            RestartNodeAsync(clusterConnection, nodeName, nodeInstanceId).Wait();
        }
        catch (AggregateException exAgg)
        {
            Console.WriteLine("RestartNode did not complete: ");
            foreach (Exception ex in exAgg.InnerExceptions)
            {
                if (ex is FabricException)
                {
                    Console.WriteLine("HResult: {0} Message: {1}", ex.HResult, ex.Message);
                }
            }
            return -1;
        }

        Console.WriteLine("RestartNode completed.");
        return 0;
    }

    static async Task RestartNodeAsync(string clusterConnection, Uri serviceName)
    {
        PartitionSelector randomPartitionSelector = PartitionSelector.RandomOf(serviceName);
        ReplicaSelector primaryofReplicaSelector = ReplicaSelector.PrimaryOf(randomPartitionSelector);

        // Create FabricClient with connection and security information here
        FabricClient fabricclient = new FabricClient(clusterConnection);
        await fabricclient.FaultManager.RestartNodeAsync(primaryofReplicaSelector, CompletionMode.Verify);
    }

    static async Task RestartNodeAsync(string clusterConnection, string nodeName, BigInteger nodeInstanceId)
    {
        // Create FabricClient with connection and security information here
        FabricClient fabricclient = new FabricClient(clusterConnection);
        await fabricclient.FaultManager.RestartNodeAsync(nodeName, nodeInstanceId, CompletionMode.Verify);
    }
}

PartitionSelector e ReplicaSelector

PartitionSelector

PartitionSelector é um auxiliar exposto na possibilidade de teste e é usado para selecionar uma partição específica na qual executar qualquer uma das ações da possibilidade de teste. Ele pode ser usado para selecionar uma partição específica se a ID da partição for conhecida. Ou você pode fornecer a chave de partição e a operação resolverá a ID da partição internamente. Você também tem a opção de selecionar uma partição aleatória.

Para usar esse auxiliar, crie o objeto PartitionSelector e selecione a partição usando um dos métodos Select *. Em seguida, passe o objeto PartitionSelector para a API que precisa dele. Se nenhuma opção for selecionada, ela será padronizada para partição aleatória.

Uri serviceName = new Uri("fabric:/samples/InMemoryToDoListApp/InMemoryToDoListService");
Guid partitionIdGuid = new Guid("8fb7ebcc-56ee-4862-9cc0-7c6421e68829");
string partitionName = "Partition1";
Int64 partitionKeyUniformInt64 = 1;

// Select a random partition
PartitionSelector randomPartitionSelector = PartitionSelector.RandomOf(serviceName);

// Select a partition based on ID
PartitionSelector partitionSelectorById = PartitionSelector.PartitionIdOf(serviceName, partitionIdGuid);

// Select a partition based on name
PartitionSelector namedPartitionSelector = PartitionSelector.PartitionKeyOf(serviceName, partitionName);

// Select a partition based on partition key
PartitionSelector uniformIntPartitionSelector = PartitionSelector.PartitionKeyOf(serviceName, partitionKeyUniformInt64);

ReplicaSelector

ReplicaSelector é um auxiliar exposto na possibilidade de teste usado para ajudar a selecionar uma réplica na qual executar qualquer uma das ações da possibilidade de teste. Ele pode ser usado para selecionar uma réplica específica se a ID da réplica já for conhecida. Além disso, você tem a opção de selecionar uma réplica primária ou uma secundária aleatória. ReplicaSelector deriva de PartitionSelector, de modo que você precisa selecionar a réplica e a partição nas quais deseja executar a operação da possibilidade de teste.

Para usar esse auxiliar, crie um objeto ReplicaSelector e defina a maneira como deseja selecionar a réplica e a partição. Em seguida, passe-o para a API que o exige. Se nenhuma opção for selecionada, ela será padronizada para uma réplica ou partição aleatória.

Guid partitionIdGuid = new Guid("8fb7ebcc-56ee-4862-9cc0-7c6421e68829");
PartitionSelector partitionSelector = PartitionSelector.PartitionIdOf(serviceName, partitionIdGuid);
long replicaId = 130559876481875498;

// Select a random replica
ReplicaSelector randomReplicaSelector = ReplicaSelector.RandomOf(partitionSelector);

// Select the primary replica
ReplicaSelector primaryReplicaSelector = ReplicaSelector.PrimaryOf(partitionSelector);

// Select the replica by ID
ReplicaSelector replicaByIdSelector = ReplicaSelector.ReplicaIdOf(partitionSelector, replicaId);

// Select a random secondary replica
ReplicaSelector secondaryReplicaSelector = ReplicaSelector.RandomSecondaryOf(partitionSelector);

Próximas etapas

• Cenários da possibilidade de teste
• Como testar seu serviço
  • Simular falhas durante cargas de trabalho de serviço
  • Falhas de comunicação entre serviços