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Service Fabric 中指标和负载的重整

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。

大多数人无需重整。 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。

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