Skip to content
April 21, 2012 / ahriman hpc mode

Жизненный цикл роли Windows Azure

Также как и с жизненным циклом страницы ASP.NET, необходимо понимать, что происходит с приложением во время его работы на платформе Windows Azure.

На рис.1 приведена архитектура процессов роли.

image

Рис. 1. Архитектура роли Windows Azure

Давайте рассмотрим всё с самого начала.

A. RDFE/FFE – RedDog Front End (кстати, название RedDog имеет собственную историю, предположительно которую рассказал Марк Руссинович в своем великолепном докладе об архитектуре всего в Windows Azure – http://channel9.msdn.com/Events/BUILD/BUILD2011/SAC-853T ). RedDog Front End – то, что связывается пользователя и fabric, а именно представляет из себя публично доступный API, который является фронтендом для портала управления и SMAPI. Абсолютно все запросы пользователя обязательно проходят через RDFE, FFE же (Fabric Front End) – это прослойка, которая занимается трансляцией запросов от RDFE в язык, понятный fabric. Таким образом, запрос пользователя получается RDFE, затем проходит через FFE и приходит fabric-контроллеру в понятном ему виде.

B. Fabric-контроллер занимается управлением, мониторингом, обеспечением отказоустойчивости и многими другими задачами в датацентре. Это механизм, который знает обо всём, что происходит в системе, начиная с сетевого подключения и заканчивая состоянием операционных систем на виртуальных машинах. Контроллер постоянно поддерживает связь с собственными агентами, установленными на операционных системах и посылающих полную информацию о том, что происходит с этой операционной системой, включая версию ОС, конфигурации сервиса, пакеты конфигурации и так далее.

C. Агент на хосте занимается настройкой гостевых операционных систем и коммуникациями с агентом на госте (WaAppAgent), периодически проверяя гостевого агента на его работоспособность и, если агент на хосте не получается ответ в течении 10 минут, гостевая ОС перезапускается.

D. WaAppAgent, гостевой агент, конфигурирует гостевую ОС – брандмауэры, списки доступа, разворачиваемый сервис, сертификаты, передаёт информацию о статусе роли в fabric, и занимается мониторингом WaHostBootstrapper, проверяя статус роли.

E. WaHostBootstrapper  на основе прочитанной конфигурации роли запускает startup-задачи и процессы и производит их мониторинг. Также отвечает на запрос о статусе роли, вызывая событие StatusCheck.

F. IISConfigurator работает только при использовании web-роли. Запускает сервисы, касающиеся IIS, конфигурирует rewrite-модуль в web.config приложения, настраивает пулы приложений (виртуальные директории, приложения, порты, host headers) согласно модели сервиса, логирование IIS, разрешения и списки ACL и копирует вебсайт в папку e:\sitesroot.

G. Startup-задачи определяются моделью роли и запускаются WaHostBootstrapper. Startup-задачи – это задачи, которые выполняются при запуске экземпляра роли, и являются простыми выполняемыми файлами (Command-Line Executable). При разворачивании в Windows Azure Fabric-контроллер читает определение сервиса и определяет необходимые для роли ресурсы, после чего инициирует выполнение процесса запуска роли. Код для определения Startup-задачи приведен и разобран ниже.

<ServiceDefinition name="MyService" xmlns="http://schemas.microsoft.com/ServiceHosting/2008/10/ServiceDefinition">
   <WebRole name="WebRole1">
      <Startup>
         <Task commandLine="Startup.cmd" executionContext="limited" taskType="simple">
         </Task>
      </Startup>
   </WebRole>
</ServiceDefinition>

Атрибуты:

  • CommandLine – имя файла, который должен быть выполнен при запуске Startup-задачи.
  • ExecutionContext – контекст безопасности, применяющийся при запуске Startup-задачи. Есть два типа контекста безопасности:
    • Limited – запуск файла с тем же уровнем разрешений, с каким запущена роль.
    • Elevated – запуск файла с администраторскими правами.
  • TaskType определяет тип выполнения задачи и является очень важным атрибутом, так как разные типы выполняются по-разному – либо синхронно, либо асинхронно. Типы:
    • Simple (по умолчанию, синхронное выполнение): задача запускается и блокирует экземпляр до окончания выполнения задачи. Примечание: если задача по какой-либо причине сломается и не выполнится, экземпляр будет заблокирован и не сможет запуститься. Поэтому надо быть аккуратнее с использованием этого типа.
    • Background (асинхронное выполнение): задача запускается, но не блокирует экземпляр, выполняясь параллельно.
    • Foreground (асинхронное выполнение): задача запускается, но не позволяет роли выключиться до окончания выполнения задачи.

H.H.H. Компоненты DiagnosticsAgent, RemoteAccessAgent и RemoteForwarderAgent – это плагины, которые определяются в файле определения сервиса роли.Особенность первых двух плагинов в том, что когда они прописываются в качестве startup-задачи, каждый из них определеяет не одну, а две задачи, одну простую, вторую с параметром /blockStartup. Обычная startup-задача определяется с типом выполнения Background, дабы запуск роли не был произведен только после выполнения эотй задачи. Задача с параметром /blockStartup определяется с типом выполнения Simple – WaHostBootstrapper будет ожидать её окончания, после чего процесс сможет быть продолжен. Причина данного поведения очень проста – модули диагностики и удаленного доступа (RDP) должны быть инициализированы и настроены перед стартом роли.

I. WaWorkerHost – собственно, процесс, который запущен для Worker-ролей и содержит все скомпилированные сборки роли и точки входа в код (OnStart, Run).

J. WaWebHost – процесс, который запускается для Web-ролей, когда они конфигурируются для использования Hostable Web Core (HWC) с SDK 1.2. Необходимо учитывать, что процесс Worker-а IIS (w3wp) не используется и никаких пулов приложений не создается, так как IIS расположен внутри WaWebHost.exe.

K. WallSHost – процесс, отвечающий за Web-роли, использующие полнофункциональный IIS. Данный процесс сначала загружает первую сборку, в которой реализован класс RoleEntryPoint (эта сборка определена в e:\__entrypoint.txt), после чего выполняет код из этого класса (методы OnStart,Run,OnStop). Все события, касающиеся RoleEnvironment (StatusCheck, Changes и прочие), созданные в этом классе, вызываются в этом процессе.

L. W3WP является стандартным процессом IIS, который используется в полнофункциональном IIS. Данный процесс запускает пул приложения, сконфигурированный IISConfiguration, и все события RoleEnvironment (StatusCheck, Changes, и др.) запускаются именно в нём. Обратите внимание, что эти события вызываются как в WallSHost, так и в w3wp, если вы подписываетесь на события из обоих процессов.

С компонентами понятно. Теперь, что касается жизненного цикла роли Windows Azure – его можно рассматривать по-разному – концептуально и более конкретный. Рассмотрим оба варианта.

Концептуальный

image

Рис. 2. Концептуальный подход к жизненному циклу роли Windows Azure

Жизнь роли начинается с момента загрузки пакета и конфигурации облачного сервиса на платформу Windows Azure. Далее компонент Fabric-контроллер производит поиск необходимого оборудования согласно прописанным в определении сервиса инструкциям. После обнаружения и выделения необходимых ресурсов на них разворачивается образ гостевой операционной системы (либо по умолчанию, либо указанной в описании сервиса). Окончание развертывания инициирует процесс загрузки гостевой операционной системы.

Развернув операционную систему, контроллер переходит к развертыванию сервиса. В этом случае, если роль содержит в определении сервиса указание на Startup-задачу, эти задачи начинают последовательно выполняться в синхронном или асинхронном режимах.

После выполнения, допустим, задачи с типом Simple, процесс загрузки роли переходит на этап запуска IISConfigurator, при этом параллельно инициируется событие OnStart (либо немного позже). Startup-задачи могут как просто отказать в выполнении, так и никогда не закончится – это разные ситуации, и должны решаться они по-разному.

По окончании события OnStart роль переходит в состояние Ready, что означает, что она может принимать запросы от балансировщика нагрузки. В этот момент инициируется событие Run, которое можно переопределить в коде файла WebRole.cs, добавив, если необходимо, какую-либо логику.

По прошествии какого-то времени роль может быть очищена (recycled) или вообще выключена. При этом инициируется событие OnStop, в котором распространенной практикой является определение логики очистки состояния роли – закрытия подключений к базе данных, переноса данных в блоб или таблицы, и так далее.

После события OnStop роль полностью останавливается.

Конкретный

Жизнь роли начинается с момента загрузки пакета и конфигурации облачного сервиса на платформу Windows Azure. Далее запрос отправляется компоненту RDFE, который совершает некоторые действия, касающиеся подписки (проверка и так далее), после чего передает запрос FFE. FFE ищет подходящий пул машин (основываясь на том, что прописано в конфигурации – здесь включается в дело конфигурация аффинных групп и географической локаций, и основываясь на том, что FFE предоставил Fabric – данные о доступности оборудования и так далее) и обменивается данными с Fabric-контроллером в данном пуле машин.

Fabric-контроллер ищет хост с требуемым значений количества ядер CPU (или инициирует запрос на развертывание нового хоста), далее копирует пакет сервиса и его конфигурационные файлы на этот хост, после чего сообщает агенту хоста на хостовой операционной системе о наличии нового сервиса и необходимости его развернуть.

Агент хоста запускает гостевую операционную систему и связывается с агентом на клиенте (WaAppAgent). Теперь хост должен периодически отсылать пакеты гостю, дабы удостовериться, что роль на этом хосте находится в состоянии, удовлетворяющем условиям.

WaAppAgent настраивает гостевую операционную систему (конфигурацию брандмауэра, локального хранилища, указанного в настройках роли, списки доступа и прочее) и копирует конфигурационный файл в формате XML в директорию c:\Config, после чего запускает процесс WaHostBootstrapper.

Если используется полнофункциональный IIS, то WaHostBootstrapper запускает процесс IISConfigurator и сообщает ему, чтобы тот удалил все существующие пулы приложений для Web-роли. В последних версиях SDK есть известная проблема с появлением ошибок IISConfigurator при развертывании приложения в локальном эмуляторе вычислений – она связана именно с тем, что, возможно, созданы пулы, которые не получается удалить, и тайм-аут на запуск IISConfigurator истекает.

WaHostBootstrapper последовательно читает Startup-задачи из узла <Startup> в файле E:\RoleModel.xml , выполняя их. Если в списке присутствуют задачи типа Simple, WaHostBootstrapper будет ждать до тех пор, пока все из них не закончат свое выполнение и не возвратят успешный код возврата.

Для полнофункционального IIS WaHostBootstrapper передает IISConfigurator запрос на конфигурацию пула приложений AppPool и переводит сайт в директорию E:\Sitesroot\<index> где <index> – начинающийся с 0 индекс сайта, сконфигурированного в узле <Sites> в конфигурации сервиса.

WaHostBootstrapper запускает процесс в зависимости от типа роли:

a. Worker-роль: Запускается WaWorkerHost.exe, при этом WaHostBootstrapper вызывает метод OnStart() и после успешного его завершения начинает выполнять метод Run(), пометив экземпляр роли как Ready (готовый к принятию запросов) и передав балансировщику нагрузки сообщение о том, что данный экземпляр готов к работе (в том случае, если определены конечные точки входа). В процессе работы экземпляра роли процесс WaHostBootsrapper периодически опрашивает экземпляр о его статусе.

b. SDK 1.2 HWC Web-роль: Старый режим работы Web-ролей. Запускается WaWebHost, после чего WaHostBootstrapper вызывает метод OnStart() и после успешного его завершения начинает выполнять метод Run(), пометив экземпляр роли как Ready (готовый к принятию запросов) и передав балансировщику нагрузки сообщение о том, что данный экземпляр готов к работе. Далее WaWebHost инициирует запрос (GET /do.__rd_runtime_init__). Все запросы попадают процессу WaWebHost.exe. В процессе работы экземпляра роли процесс WaHostBootsrapper периодически опрашивает экземпляр о его статусе. Данный тип роли не поддерживает функциональность, доступную в полнофункциональном IIS.

c. Web-роль с полнофункциональным IIS: Запускается процесс WaIISHost,  при этом WaHostBootstrapper вызывает метод OnStart() и после успешного его завершения начинает выполнять метод Run(), пометив экземпляр роли как Ready (готовый к принятию запросов) и передав балансировщику нагрузки сообщение о том, что данный экземпляр готов к работе (в том случае, если определены конечные точки входа). В процессе работы экземпляра роли процесс WaHostBootsrapper периодически опрашивает экземпляр о его статусе.

Все входящие запросы, получаемые полнофункциональным IIS, инициируют создание IIS-ом процесса W3WP

При подключении по удаленному доступу можно получить доступ к логам всех процессов.

WaAppAgent

D:\Packages\GuestAgent\WaAppAgent.exe.log

D:\Packages\GuestAgent\WaAppAgent.log

WaHostBootstrapper

C:\Resources\Directory\<guid>.<role>.DiagnosticStore\

WaWebHost

C:\Resources\Temp\<guid>.<role>\RoleTemp\WaWebHost.log

WaIISHost

C:\Resources\Temp\<guid>.<role>\RoleTemp\WaIISHost.log

IISConfigurator

C:\Resources\Temp\<guid>.<role>\RoleTemp\IISConfigurator.log

IIS Logs

C:\Resources\Directory\<guid>.<role>.DiagnosticStore\LogFiles\W3SVC1

С жизненным циклом ролей виртуальных машин все обстоит примерно также. Каждый раз при развертывании нового образа или повторного создания экземпляра роли ВМ из образа Windows Azure создает виртуальную машину для экземпляра и выполняет запуск гостевой операционной системы. Во время этого процесса в автоматическом режиме запускается программа установки Windows, которая настраивается на основании данных, указанных в файле ответов (c:\unattend.xml). Затем операционная система автоматически перезапускается для завершения процесса установки. После перезапуска операционной системы запускаются службы из списка автозапуска. Далее балансировщику нагрузки передается сообщение о том, что данный экземпляр готов к работе (в том случае, если определены конечные точки входа). .

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: