Service Fabric Placement and Load Balancing

作者：潘罡 （Van Pan）@ Microsoft

什么是PLB （Placement and Load Balancing）

介绍FM的上文中，我们提到了PLB。

这个组件和FM协同工作，为FM提供了replica分布的支持和计算。

在本节中，我们将详细介绍该组件。

我们还是从Service Fabric架构图开始。

PLB和FM一样，也是Reliability Subsystem中的一部分。

PLB负责以下具体工作：

• 当一个新的Service被创建，决定在哪些Node中放置所有的Replica。值得一提的是，FM本身并不决定具体的Replica的分布，FM是通过和PLB的通讯来获知PLB的算法结果。
• 当某个Primary Replica失效了，决定将哪个Secondary Replica提升成为Primary
• 当某个Secondary Replica失效了，决定在哪些Node中创建新的Secondary Replica
• 不断扫描并判定当前的各个服务Placement是否违反限制（比如是否满足FD，UD的要求）。如果发现有违反可用性限制，决定如何重新部署。
• 不断扫描并判定当前所有服务的分布状态是否负载均衡（此处是指所有Node以及服务压力都较为平均）。如果发现某些Node或者Replica负载比较突出，决定如何重新调整当前分布。

PLB工作流程

PLB和FM的工作非常紧密，简单理解如下：

• FM通过各种事件（比如新建Service，Node失效等等）向PLB通知各项状态：Node，Service Type，Services，Failover Units (请见上节)，各组件压力。
• PLB接收这些信息并在内部不断更新全局视图。
• PLB根据FM事件进行即时判定。
• 除了高优先级事件外，PLB内部通过定时任务不断计算以下数据：
• 检查是否违反分布限制
• 通过算法尝试进行服务虚拟移动，并计算移动后的压力以及分布限制情况
• 根据PLB计算的调整结果，通知FM进行Replica新建或者移动。（随后FM会通知各个Node的RA，这点我们已经在上文说明）

具体PLB工作实例

我们还是以创建Service为例。

在上一节介绍FM的过程中，我们提到FM会和PLB进行数据交互。

将这一块放大，流程如下：

1. FM收到新建Service命令
2. FM向PLB发布更新Service请求并通知Service类型（比如Stateful或者Stateless等）
3. FM更新Failover Unit缓存，并向PLB发送Primary Replica ID等信息
4. PLB向FM回复Primary Replica的placement信息
5. FM发送Secondary Replica ID等信息
6. PLB向FM回复Secondary Replica的placement信息