Краткое руководство. Развертывание приложения надежных служб .NET в Service Fabric

Статья
08/25/2024

Azure Service Fabric — это платформа распределенных систем для развертывания масштабируемых надежных микрослужб и контейнеров и управления ими.

В этом руководстве описано, как развернуть свое первое приложение .NET в Service Fabric. После выполнения задач этого руководства вы получите приложение для голосования с клиентской частью в виде веб-приложения ASP.NET Core, которое сохраняет результаты голосования во внутренней службе с отслеживанием состояния в кластере.

Снимок экрана приложения

С помощью этого приложения вы узнаете, как выполнить следующие действия:

Создание приложения с использованием .NET и Service Fabric
Использование ASP.NET Core в качестве внешнего веб-интерфейса
Хранение данных приложения в службе с отслеживанием состояния
Локальная отладка приложения
Масштабирование приложения на несколько узлов
Последовательное обновление приложения

Необходимые компоненты

Для работы с этим кратким руководством сделайте следующее:

Установите Visual Studio 2019, а также рабочие нагрузки разработка Azure и ASP.NET и веб-разработка.
установите Git;
Установите пакет SDK для Microsoft Azure Service Fabric
Выполните следующую команду, чтобы разрешить развертывание на локальный кластер Service Fabric в Visual Studio:
```
Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy Unrestricted -Force -Scope CurrentUser
```

Создание кластера

После установки среды выполнения, пакета SDK, средства Visual Studio, Docker и запуска Docker создайте локальный кластер разработки с пятью узлами.

Примечание.

Во время создания необходимо запускать Docker, так как кластер создается с включенными функциями контейнера. Если Docker не запущен, создайте кластер еще раз, чтобы включить функции контейнера. Хоть это и не требуется в рамках руководства, инструкция по запуску Docker во время создания кластера показана в качестве рекомендации. Проверьте, работает ли Docker, открыв окно терминала и выполнив команду docker ps, которая укажет, возникает ли ошибка. Если полученный ответ не является ошибкой, это значит что Docker работает и можно начинать создание кластера.

Настройка Windows 10 или Windows Server для контейнеров

Откройте окно PowerShell с повышенными правами от имени администратора.
Чтобы создать кластер разработки, выполните следующую команду PowerShell.
```
. "C:\Program Files\Microsoft SDKs\Service Fabric\ClusterSetup\DevClusterSetup.ps1"
```
Чтобы запустить локальное средство управления кластером, выполните следующую команду.
```
. "C:\Program Files\Microsoft SDKs\Service Fabric\Tools\ServiceFabricLocalClusterManager\ServiceFabricLocalClusterManager.exe"
```

Примечание.

В примере приложения в этом кратком руководстве используются функции, недоступные в Windows 7.

Скачивание примера приложения

В окне терминала выполните следующую команду, чтобы клонировать репозиторий с примером приложения на локальный компьютер.

git clone https://github.com/Azure-Samples/service-fabric-dotnet-quickstart

Локальный запуск приложения

Щелкните правой кнопкой мыши значок Visual Studio в меню "Пуск" и выберите Запуск от имени администратора. Чтобы подключить отладчик к службам, необходимо запустить Visual Studio от имени администратора.

В клонированном репозитории откройте решение Voting.sln в Visual Studio.

Приложение для голосования по умолчанию ожидает передачи данных с порта 8080. Порт приложения задается в файле /VotingWeb/PackageRoot/ServiceManifest.xml. Можно изменить порт приложения, обновив атрибут Port для элемента Endpoint. Для локального развертывания и запуска приложения порт приложения должен быть открыт и доступен на компьютере. Если вы изменили порт приложения, замените значение порта нового приложения на "8080" в этой статье.

Чтобы развернуть приложение, нажмите клавишу F5.

Примечание.

В окне вывода Visual Studio вы увидите сообщение "URL-адрес приложения не задан или не является URL-адресом HTTP/HTTPS, поэтому браузер не будет открыт для приложения". Это сообщение не указывает на ошибку, браузер не будет запускаться автоматически.

После развертывания откройте в окне браузера страницу http://localhost:8080 для просмотра веб-приложения.

Внешний интерфейс приложения

Теперь можно добавить варианты для выбора в голосовании и начать прием голосов. Приложение запускается и хранит все данные в кластере Service Fabric без необходимости использования отдельной базы данных.

Описание примера приложения для голосования

Приложение для голосования состоит из двух служб:

Служба веб-интерфейса (VotingWeb) — служба веб-интерфейса ASP.NET Core, которая обслуживает веб-страницу и предоставляет доступ к веб-API для связи с внутренней службой.
Внутренняя служба (VotingData) — веб-служба ASP.NET Core, которая предоставляет API для сохранения результатов голосования в надежном словаре на диске.

Диаграмма приложения

Во время голосования в приложении происходят следующие события.

JavaScript отправляет запрос о голосовании веб-API в службе веб-интерфейса в виде запроса HTTP PUT.
Служба веб-интерфейса использует прокси, чтобы обнаружить и перенаправить запрос HTTP PUT внутренней службе.
Внутренняя служба принимает входящий запрос и сохраняет обновленный результат в надежном словаре, который реплицируется на несколько узлов в кластере и сохраняется на диске. Все данные приложения хранятся в кластере, поэтому база данных не требуется.

Отладка в Visual Studio

Приложение должно работать нормально, но вы можете использовать отладчик, чтобы узнать, как функционируют основные компоненты приложения. При отладке приложения в Visual Studio вы используете локальный кластер разработки Service Fabric. Вы можете настроить отладку для своего сценария. В этом приложении данные хранятся во внутренней службе с помощью надежного словаря. По умолчанию при остановке отладчика Visual Studio удаляет приложение. При удалении приложения данные во внутренней службе также удаляются. Чтобы сохранять данные между сеансами отладки, откройте Свойства проекта Voting и измените Режим отладки приложения на Автоматическое обновление.

Чтобы посмотреть, как выполняется код, сделайте следующее:

Откройте файл /VotingWeb/Controllers/VotesController.cs и установите точку останова в методе Put для веб-API (строка 69). Найти нужный файл можно с помощью функции поиска в обозревателе решений в Visual Studio.
Откройте файл /VotingData/Controllers/VoteDataController.cs и установите точку останова в методе Put этого веб-API (строка 54).
Вернитесь в браузер и выберите один из вариантов голосования или добавьте новый вариант. Выполнение остановится на первой точке останова в контроллере API клиентского веб-интерфейса.
- На этом этапе код JavaScript в браузере отправляет запрос контроллеру веб-API в службе внешнего интерфейса.
- Сначала создайте URL-адрес обратного прокси-сервера внутренней службы (1).
- Затем отправьте HTTP-запрос PUT к обратному прокси-серверу (2).
- Наконец, верните ответ внутренней службы клиенту (3).
Нажмите клавишу F5, чтобы продолжить выполнение кода.
- При появлении запроса в браузере предоставьте группе ServiceFabricAllowedUsers права на чтение и выполнение в режиме отладки.
- Теперь вы находитесь в точке останова внутренней службы.
- В первой строке метода (1) используется StateManager для получения или добавления надежного словаря counts.
- Все взаимодействие с надежным словарем осуществляется с помощью транзакций. Для создания транзакции используется инструкция using (2).
- В транзакции обновите значение соответствующего ключа для варианта голосования и зафиксируйте операцию (3). После возврата метода фиксации данные в словаре обновляются и реплицируются на другие узлы в кластере. Теперь данные безопасно хранятся в кластере, и внутренняя служба может выполнять отработку отказа на другие узлы, сохраняя доступ к данным.
Нажмите клавишу F5, чтобы продолжить выполнение кода.

Чтобы остановить сеанс отладки, нажмите SHIFT + F5.

Последовательное обновление приложения

Service Fabric развертывает обновления для приложения безопасным способом. Последовательные обновления позволяют избежать простоя, а также автоматического отката в случае возникновения ошибок.

Для обновления приложения выполните следующие действия:

Откройте файл /VotingWeb/Views/Home/Index.cshtml в Visual Studio.
Измените заголовок на странице, добавив или обновив текст. Например, измените заголовок на Service Fabric Voting Sample v2.
Сохраните файл.
Щелкните правой кнопкой мыши Voting в обозревателе решений и выберите Опубликовать. Появится диалоговое окно "Опубликовать".
Нажмите кнопку Версия манифеста, чтобы изменить версию службы и приложения.
Например, измените версию элемента Code в разделе VotingWebPkg на "2.0.0" и нажмите кнопку Сохранить.
В диалоговом окне Опубликовать приложение Service Fabric установите флажок Обновить приложение.
Измените целевой профиль на PublishProfiles\Local.5Node.xml и убедитесь, что в качестве конечной точки подключения задан локальный кластер.
Выберите Обновить приложение.
Нажмите кнопку Опубликовать.

Во время обновления вы можете использовать приложение. Из-за наличия двух экземпляров службы, запущенных в кластере, некоторые из ваших запросов могут получить обновленную версию приложения, а другие — старую версию.
Откройте в браузере адрес кластера, добавив порт 19080. Например, http://localhost:19080/.
Щелкните узел Приложения в дереве, а затем щелкните Выполняемые обновления в области справа. Вы увидите, как обновление проходит по доменам обновления в кластере, проверяя работоспособность каждого домена перед переходом к следующему. Зеленый цвет индикатора состояния для домена обновления указывает на то, что его работоспособность подтверждена.

Service Fabric выполняет надежное обновление. Для этого после обновления службы на каждом узле кластера выполняется ожидание в течение двух минут, и затем Service Fabric переходит к следующему узлу кластера. Все обновление должно занять около 8 минут.