Microservices für .Net Entwickler

26.06.2017 Developer Week 2017 Bilder: www.dreamstime.com

Tobias Meier, BridgingIT GmbH, Lead Softwarearchitekt Microsoft

Wir bringen Dinge zusammen

„

Standort Nürnberg

Königtorgraben 11

90402 Nürnberg

Standort Zug/Schweiz

Baarerstraße 14

CH-6300 Zug

Standort Mannheim

N7, 5-6

68161 Mannheim

Standort Karlsruhe

Rüppurrer Straße 4

76137 Karlsruhe

Standort Stuttgart

Marienstraße 17

70178 Stuttgart

Standort München

Riesstraße 12

80992 München

Standort Frankfurt

Solmsstraße 4

60486 Frankfurt

Standort Köln

Martinstraße 3

50667 Köln

Copyright © BridgingIT GmbH | Autor: Tobias Meier | Juni 2017 | www.bridging-it.de

Lead Softwarearchitekt Microsoft

http://blog.bridging-it.de/author/Tobias.Meier Tobias.Meier@bridging-it.de @bitTobiasMeier

Tobias Meier

Agenda

Herausforderungen und Status quo

Was sind Microservices ?

Microservices in .Net

Entwickeln für Service Fabric

Vorstellen der Beispielanwendung

Monolitische Architektur

Schichten Architektur

Skalierung über Hardware

bzw. VMs DB Locks

Wächst und wächst …

Microservice

Microservice-Architektur

Kleine, unabhängige Services

Eigener Prozess

Leichtgewichtige Kommunikation

Unabhängige, automatisierte Installation

Verschiedene Technologien und/oder Programmiersprachen möglich

Unabhängige Datenspeicherung

Minimaler zentralisierter Managementaufwand

Microservice = SOA Done right

= SOA + DDD + Patterns

Patterns: Autonome Services, Bounded Context, Event Driven Design, Continuous Delivery, …

„Ok, dann teilen wir unseren Monolithen in hunderte Services auf.“

Auch verteilte Anwendungen haben ihre

Fallstricke …

Komplexität der Verteilung

Abhängigkeiten untereinander

Daten-Konsistenz

Ermittlung des Bounded Context

Höherer Entwicklungsaufwand

Netzwerklatenz

Versionierung von Schnittstellen

Welche Version ist installiert ?

Testbarkeit ist schwerer

Orchestrierung

The Art of Scalability: Scale Cube

http://theartofscalability.com/

X: Horizontale Skalierung

Y: F

un

ktio

na

le S

ka

lieru

ng

Microservices mit C#

.Net Web API

Azure Functions:

AWS Lambda

Container Services:

Service

Microservices mit C#

.Net Web API

Azure Functions: https://functions.azure.com/try

AWS Lambda https://aws.amazon.com/de/visualstudio/

Container Services:

Service Fabric

Function as a Service (FaaS)

https://functions.azure.com/tryhttps://aws.amazon.com/de/visualstudio/

Microservices mit C#

.Net Web API

Azure Functions: https://functions.azure.com/try

AWS Lambda https://aws.amazon.com/de/visualstudio/

Container Services: u.a. http://aka.ms/acs

Service Fabric

Function as a Service (FaaS)

https://functions.azure.com/tryhttps://aws.amazon.com/de/visualstudio/http://aka.ms/acs

Aufbau Service Fabric

Microservice

WebAppOwin

Microservice

WebAppAsp.Net Core

Windows Container

Guest Executable

Reliable Actor API Reliable Service API

Service Fabric

On-Premise Azure

Windows Server LinuxWindows Server Linux

Microservice

Java

Microservice

Hosted in Container

Naming Service

Aufbau Service Fabric

Microservice

WebAppOwin

Microservice

WebAppAsp.Net Core

Windows Container

Guest Executable

Reliable Actor API Reliable Service API

Service Fabric

On-Premise Azure

Windows Server LinuxWindows Server Linux

Microservice

Java

Microservice

Hosted in Container

Naming Service

Build 2017: Roadmap

Reliable Actor und Reliable Services in Container verwendbar.

State-Management für Container

Service Fabric: Platform as a service

Microsoft nutzt Service Fabric:

Azure Sql DatabaseCortanaCosmos DbEvent Hubs IoT-SuiteSkype for BusinessDynamicsPower BI Intune

Service Fabric: Platform as a service

Microsoft nutzt Service Fabric:

Azure Sql DatabaseCortanaCosmos DbEvent Hubs IoT-SuiteSkype for BusinessDynamicsPower BI Intune

Build 2017

30 % of Azure cores run Service Fabric

Designed for mission critical tier 1 workloads

Stateless Service

Zustandsloser Service

Typisches Modell für heutige Webanwendungen

Daten können extern gehalten werdenSql Datenbank

DocumentDB

Azure Storage

Service Fabrik SDK installieren

Visual Studio immer als Admin starten

Beispiel ModuleHello World

Web API ProjektDWXDemo

Lokales Cluster

Service Cluster Lokal

Entwicklungs-Cluster

http://localhost:19080/

http://localhost:19080/

Stateful Service

Zustand bleibt auch nach Neustart erhalten

Synchronisation über Replicas

StateManager

Reliable Collection

Transaktionen

Reliable Service API

Stateless oder Stateful Service

Naming Service

Zugriff auf Service Fabric APIs

Modelle zum Data-Upgrade

Zuverlässigkeit

Reliability

Verfügbarkeit

Availability

Skalierbarkeit

Scalability

Beständigkeit

Consistency

Beispiel ModuleDemo Stateful Service

Reliable Collectionsusing (var tx = StateManager.CreateTransaction()){

var members = await StateManager.GetOrAddAsync("members");

await members.AddOrUpdateAsync(tx, person.Email, person, (key, p) => person);

person.Email = person.Email.ToUpper();

await tx.CommitAsync();}

ToUpper() wird NICHT übernommen

Reliable Collectionsusing (var tx = StateManager.CreateTransaction()){

var members = await StateManager.GetOrAddAsync("members");

person.Email = person.Email.ToUpper();

await members.AddOrUpdateAsync(tx, person.Email, person, (key, p) => person);

await tx.CommitAsync();}

ToUpper() wird übernommen

Tipp: Objekte sollten Immutable sein

Private Setter

System.Collections.Immutable

https://www.nuget.org/packages/System.Collections.Immutable

https://www.nuget.org/packages/System.Collections.Immutable

Immutable Collection[DataContract]public sealed class PersonData{public PersonData(string name, IEnumerable emails){this.Name = name;Emails = (emails== null) ? ImmutableList.Empty :emails.ToImmutableList();

}[DataMember] public readonly string Name;[DataMember] public IEnumerable Emails { get; private set; }

[OnDeserialized]private void OnDeserialized(StreamingContext context){Emails = Emails.ToImmutableList();

}}

Reliable Actors

Actor: Lifecycle

Automatisch erzeugt

Identifikation über eine Id

Automatische Verteilung im Cluster

Akteuere können „schlafen gelegt“ werden

Können manuell explizit gelöscht werden

Actor erzeugen

var data = …

var photoActorId = ActorId.CreateRandom();

var client = ActorProxy.Create(photoActorId,

"fabric:/PhotoAward/PhotoActorService" );

await client.SetPhoto(data, CancellationToken.None);

Actor löschen

var svc = (IActorService) this.ActorService;

await svc.DeleteActorAsync(this.Id, cancellationToken);

Actor: Timer

Wrapper um .Net Timer

RegisterTimer

Nach Beendigung des Callbacks startet das nächste Zeitfenster

Unregister Timer

„Schlafen gelegte“ Actors erhalten keinen Timeraufruf

Actor: Reminder

Reminders werden auch zu bestimmten Zeitpunkten ausgelöst

Sie werden IMMER ausgelöst

public class ToDoListActor : Actor, IPhotoAwardActor, IRemindable{

public Task ReceiveReminderAsync(string name, byte[] context, TimeSpan dueTime, TimeSpan period){

if (name=="Abgabetermin"){

int amountToPay = BitConverter.ToInt32(context, 0);System.Console.WriteLine("Please pay your cell phone bill of ${0}!", amountToPay);

}return Task.FromResult(true);

}}

Beispiel ModuleDemo: Statefull Actor

Update

Application Version erhöhen

Code Version erhöhen

Evtl. Data Version erhöhen

Continuous Delivery

TFS 2017 und TFS Online Eigene ServiceFabric Tasks für Build

und Release:

Versionsnummer setzen

Deployment

1. Endpunkt im TFS definieren

2. Continous Delivery erzeugen …

3. Build Template bearbeiten

3. Build Template bearbeiten: NPM install

4. Build Template bearbeiten: Angular-CLI-Output verarbeiten

5. Release Template

Beispielanwendung

Benutzer kann sich registrieren

Thumbnails von Fotos werden angezeigt

Fotos können hochgeladen und kommentiert werden.

AdministrationsanwendungÜber http//localhost aufrufbar:

Backup / Restore http://localhost:8208/api/administration/backup/nameOfBackup

http://localhost:8208/api/administration/restore/nameOfBackup

https://github.com/bitTobiasMeier/PhotoAwardDemo

http://localhost:8208/api/administration/backup/nameOfBackuphttp://localhost:8208/api/administration/restore/nameOfBackuphttps://github.com/bitTobiasMeier/PhotoAwardDemo

Service Fabric

PhotoAward.Platform

StatelessWebApi und

Fileserver

PhotoAward.MemberManagement

Statefull Service

PhotoAward.PhotoManagement

Statefull Service

PhotoAward.Thumbnail

Stateless Service

PhotoAward.PhotoActor

Actor Service

PhotoAward.MemberActor

Actor Service

Me

mb

erA

ctor.

Inte

rfaces

Ph

oto

Acto

r.

Inte

rfaces

Ph

oto

Db

.

Inte

rfaces

Me

mb

erM

anagem

ent.

Inte

rfaces

Ph

oto

Man

agemen

t.

Inte

rfaces

Ports: 8443

Co

nso

le.C

lien

tP

ho

toA

ward

Ap

p(A

ngu

lar2)

API-Gateway

Azu

re C

ogn

itive Service

s

PhotoAward.PhotoDb

Stateless Service

Thu

mb

naiil.

Inte

rfaces

Asynchrone Aufrufe Asynchrone Aufrufe aus einem Reminder,

werden im Fehlerfall wiederholt.

Co

smo

sDb

PhotoAward.Administration

Platform

StatelessWebApi

Beispiel ModuleBeispielapplikation

PhotoAwardDemo

Microservices für .Net Entwickler

Service Fabric bietet leistungsfähige Plattform mit

Z-Scale

Alles hat seinen Preis

Continous Delivery von Anfang an

Clustererstellung skripten

Clusterplanung ist komplex

Microservices für .Net Entwickler

Out of Scope

Authentication und Authorization

Unit Testing

Partitionierung der Daten

(Vortrag von Daniel Marbach)

Backup / Restore

Docker

Understanding Azure –a guide vor developers

http://aka.ms/adg

Service Fabric SDK

http://aka.ms/ServiceFabricSDK

Case Studies

https://blogs.msdn.microsoft.com/azureservicefabric/

tag/case-study/

Beispielanwendung

https://github.com/bitTobiasMeier/PhotoAwardDemo

Blog

http://blog.bridging-it.de/author/Tobias.Meier

http://aka.ms/ServiceFabricSDKhttp://aka.ms/ServiceFabricSDKhttps://blogs.msdn.microsoft.com/azureservicefabric/tag/case-study/https://github.com/bitTobiasMeier/PhotoAwardDemohttp://blog.bridging-it.de/author/Tobias.Meier

Vielen Dank

Email: Tobias.Meier@bridging-it.de Twitter: @bITTobiasMeier

Blog: http://blog.bridging-it.de/author/Tobias.Meier

Bilder: www.dreamstime.com