Azure İşlevleri, soğuk başlatma sırasında HostServiceUnavailable 503 ile kısıtlandı ve işlevleri stabilize eden plan ölçeklendirme + ön hazırlık örnek planı

Microsoft Azure İşlevleri, geliştiricilerin altyapıyı sağlamaya veya yönetmeye gerek kalmadan olay odaklı kod çalıştırmasına olanak tanıyan güçlü bir sunucusuz bilgi işlem platformu sunar. Ancak daha fazla kullanıcı bu modeli benimsedikçe, soğuk başlatma ve ölçeklendirme etkinlikleri sırasındaki performans tutarsızlıkları giderek daha fazla ortaya çıkıyor. Özellikle acil bir sorun, işlev uygulamasının soğuk başlatıldığı dönemlerdeHTTP 503 HostServiceUnavailablehatalarının ortaya çıkmasıdır. Bu geçici arızalar, giderilmediğinde uygulamanın kullanılabilirliğini, güvenilirliğini ve kullanıcı deneyimini önemli ölçüde etkiler.

TLDR

Azure İşlevleri, özellikle yüksek ölçekli veya patlama iş yüklerinde soğuk başlatma sırasında kısıtlama veHTTP 503 HostServiceUnavailablehatalarıyla karşılaşabilir. Bu hatalar genellikle platformun, gelen istekler için işlev uygulaması örneklerini zamanında önceden ısıtmaması durumunda ortaya çıkar. Microsoft, plan ölçeklendirme ve bulut sunucusunun ön ısınması ile ilgili iyileştirmelerle yanıt verdi. Bu değişikliklerin uygulanması, Azure İşlevi uygulamalarının özellikle premium ve elastik premium katmanlarda dengelenmesine yardımcı olarak soğuk başlatma gecikmelerini ve hatalarını azalttı.

503 HostServiceUnavailable Sorununu Anlamak

Azure İşlevleri belirli bir süre işlem yapılmadığında çağrıldığında, ortamın "soğuk başlatma" yapması gerekir; yani, gelen kodu yürütmek için gerekli işlem örneğini döndürmesi gerekir. Bu soğuk başlatma işlemi sırasında, ek yük sistemin ölçekleyebileceğinden daha hızlı gelirse,HostServiceUnavailablenedeni ile bir HTTP 503 hatası döndürebilir. Bu durum şu anda isteği işleme koyabilecek çalışanın bulunmadığını gösterir.

Bu hatalar özellikle aşağıdaki durumlarda sorunludur:

• Düşük gecikmeli yanıtlar bekleyen gerçek zamanlı uygulamalar
• Müşteriye yönelik hizmetler sunan API'ler
• Ürün lansmanları veya promosyon etkinlikleri gibi trafikte ani artışlar yaşayan sistemler

Bunun nedeni, Azure'un talebe yanıt olarak işlevsel uygulamaları nasıl ölçeklendirdiğidir. Varsayılan Tüketim Planı, çalışanları dinamik olarak tahsis eder ancak başlangıç ​​gecikmelerine karşı bağışık değildir. Başlatma sürelerini kısaltan Premium Plan bile ani ve öngörülemeyen yük dalgalanmalarına karşı hassastır.

Teknik Temel Neden: Ölçeklendirme ve Soğuk Başlatmaların Etkileşimi

Bir Azure İşlevi uygulaması birkaç dakika boyunca boşta kalırsa platform, sistem verimliliğini korumak için çalışma kaynaklarını serbest bırakır. Bir sonraki çağrı, soğuk başlatmayı tetikler; bu sırada:

• İşlev ana bilgisayarı uygulama içeriğini ve yapılandırmasını yüklemelidir
• Veritabanı bağlantıları veya SDK'lar gibi bağımlılıklar belleğe yüklenir
• Boşta kalan bir işlev uygulamasının, bir arka uç çalışanının tahsis edilmesini beklemesi gerekir

Talep patlamalar halinde geldiğinde (mesela birkaç API çağrısının aynı anda gelmesi gibi) platformun hızla ölçeğini genişletmesi ve çalışanları tahsis etmesi gerekiyor. Ancak özellikle Tüketim Planında işçi tahsisi için hız garantisi yoktur. Sağlanan altyapı talep hızının gerisinde kalırsa, gelen istekler karşılanamaz ve 503 HostServiceUnavailable hatası verilir.

Bu 503 hataları kullanıcı kodu istisnaları değildir. Azure altyapı katmanından kaynaklanırlar. Application Insights gibi Uygulama İzleme platformları genellikle sorunu karşılık gelen bir yürütme örneği olmayan bir istek hatası olarak kaydeder.

İlk Etki Azaltma Adımları (ve Eksiklikleri)

Bu soğuk başlangıç ​​hatalarından etkilenen kuruluşlar geleneksel olarak çeşitli geçici çözümler araştırmıştır:

1. Premium veya Elastic Premium Plan kullanma:Bu planlar, Always Ready bulut sunucuları ve VNET entegrasyonu gibi, soğuk başlatma gecikmesini azaltan ve daha iyi öngörülebilirlik sağlayan özellikler sunar. Ancak kullanımdan bağımsız olarak yine de maliyete maruz kalırlar.
2. Isınma İsteklerini Tetikleme:Örnekleri yapay olarak sıcak tutmak için birkaç dakikada bir HTTP ping'leri göndermek. Bu geçici olarak işe yarasa da, bir anti-örüntü olarak kabul edilir ve gereksiz yük getirir.
3. Dayanıklı İşlevlere veya Kuyruklara Yeniden Düzenleme:Eşzamansız mesajlaşma veya orkestratörlerin kullanılması doğrudan HTTP bağımlılığını azaltır, ancak mimari değişiklikler gerektirir ve genellikle karmaşıklığı artırır.

Bu tür stratejiler 503 hatalarının oluşumunu azaltır ancak tamamen ortadan kaldırmaz. Ayrıca öngörülemeyen trafik modelleri, temeldeki altyapı ölçeklendirme yeteneklerini zorlamaya devam ediyor.

Microsoft'un Yeni Stratejisi: Ölçeklendirmeyi ve Önceden Isıtılmış Bulut Sunucularını Planlayın

Microsoft, 2023'te Azure İşlevleri platformunda akıllı ölçeklendirme ve ön ısıtma iyileştirmeleri sunmaya başladı. Amaç, işlem kaynaklarını proaktif bir şekilde hazırlayarak soğuk başlatma davranışını daha öngörülebilir hale getirmek ve ani yük artışları sırasında oluşan 503 hatalarını azaltmaktı.

1. Akıllı Otomatik Ölçeklendirme Geliştirmeleri

Microsoft, iş yükü modellerini daha verimli bir şekilde tahmin etmek için ölçeklendirme algoritmasını yükseltti. Sistem, geçmiş trafiği ve gerçek zamanlı telemetriyi dikkate alarak daha fazla örneğin ne zaman önceden tahsis edileceğini daha iyi tahmin eder.

Bu yükseltme özellikle patlamaların günlük bir döngüyü takip ettiği uygulamalar (örneğin, sabah oturum açma dalgalanmaları) için geçerlidir. Azure, geçmiş modellerden daha iyi öğrenme sayesinde, 503'ler gerçekleştikten sonra tepki vermek yerine, artış gelmeden önce proaktif olarak ölçeklenebilir.

2. Örneklerin Ön Isıtma Havuzunda Oluşturulması

Premium ve Elastic Premium planları artıkönceden ısıtılmış bulut sunucularıkonseptini içeriyor. Azure, isteğe bağlı olarak ölçeklendirmeyi tepkisel olarak genişletmek yerine, işlev uygulamanıza veya hizmet planınıza ayrılmış, boş ancak hizmete hazır örneklerden oluşan bir havuzu önceden hazırlar. İş yükü geldiğinde, bu önceden ısıtılmış örnekler ani artışı anında emer.

Azure Portal veya Kod Olarak Altyapı (IaC) şablonlarını kullanarak Premium Planınızda her zaman hazır örneklerin sayısını yapılandırabilirsiniz. Microsoft'un dahili değerlendirmeleri, önceden ısıtılmış en az bir örneğin her zaman etkin olduğu 503'lerde önemli bir azalma olduğunu gösteriyor.

3. Daha Hızlı Plan Etkinleştirme ve Kapsayıcının Yeniden Kullanımı

Yalıtılmış kapsayıcılar veya Linux barındırma planları üzerinde çalışan Azure İşlevleri, uygun olduğunda yürütme ortamlarını yeniden kullanan dahili bir iyileştirme sayesinde gecikmede önemli düşüşler gördü. Bu, yeni kapsayıcılar için daha az önyükleme ve yürütme ana bilgisayarlarının daha hızlı kullanılabilirliği anlamına gelir.

Alan Sonuçları: Ekipler İşlev Uygulamalarını Nasıl Stabilize Etti?

Bu değişiklikleri takiben, birkaç kurumsal benimseyen, özellikle ani istekler sırasında önceden 503'lere karşı savunmasız olan API'ler için güvenilirlikte iyileşmeler olduğunu bildirdi. Microsoft ürün mühendisliğine göre, büyük müşteri kiracıları, plan ayarlarının ayarlanması ve önceden ısıtılmış bulut sunucularının etkinleştirilmesinden sonraki birkaç hafta içinde 503 oranlarını %4,5'ten %0,1'in altına düşürdü.

Yaygın stabilizasyon stratejileri artık şunları içermektedir:

• Kritik iş yüklerini Premium veya Elastic Premium planlarına geçirme
• Çalışanları boşta sıcak tutmak içinminimumInstanceCount'uyapılandırma
• Application Insights ve Azure Monitor KPI'leri aracılığıyla soğuk başlatma gecikmesini izleme
• Kapasite eşikleri için proaktif ölçeklendirme kurallarını sistem uyarılarıyla birleştirme

503 Hatalarından Kaçınmak İçin En İyi Uygulamalar

Azure İşlevlerini gecikmeye duyarlı veya yüksek aktarım hızına sahip bir uygulamada çalıştırıyorsanız aşağıdaki işletim yönergelerini göz önünde bulundurun:

• Daima Hazır Bulut Sunucuları Sağlayın:minimumInstanceCount kullanarak Premium Planlarda en az bir etkin örnek ayarlayın.
• Application Gateway veya API Management Caching'i kullanın:Arka uç bağımlılığını en aza indirmek için kişiselleştirilmemiş isteklere yönelik yanıtları önbelleğe alın.
• Soğuk Başlatma ve Uygulama Kullanılabilirliğini İzleyin:Kullanılabilirlik Testlerinikullanın ve FunctionExecutionUnits ile FunctionExecutionCount öğelerini izleyin.
• Tahmin Edilebilir Trafiği Yönlendirin:Raporlama ve analiz iş yüklerini çekirdek sistemin yoğun olmayan saatlerine göre planlayın.
• Ölçeklendirme Kurallarını Özelleştirin:Service Bus veya Event Hub gibi HTTP olmayan tetikleyiciler için uygulama düzeyinde toplu işleme ve ölçeklendirme mantığını kullanın.

Çözüm

Azure İşlevlerinin, soğuk başlatma yükü koşullarındaHostServiceUnavailable 503hatalarını döndürmesi sorunu, birçok bulutta yerel hizmette ciddi operasyonel sıkıntılara neden oldu. Geçici çözümlerin hiçbiri sihirli değnek olmasa da, Microsoft'un özellikle akıllı otomatik ölçeklendirme ve ön hazırlık örnek provizyonundaki geliştirmeleri temel altyapı boşluğunu gideriyor.

Şu anda, reaktif işlev planlamasından proaktif işlev planlamasına (örneğin, minimum örnek sayısıyla Premium dağıtımlar) geçiş yapan ekipler daha istikrarlı bir bilgi işlem ortamı deneyimliyor. Gerçek zamanlı ölçümleri takip etmek, beklenen yükü planlamak ve Azure'un en son ölçeklendirme iyileştirmelerinden yararlanmak, gelecekteki riskleri en aza indirmek için gerekli stratejilerdir.

Sunucusuz altyapı, yüksek ölçeklenebilirlik ve minimum bakım vaadini ancak operasyonel kısıtlamaların anlaşılmasıyla yerine getirebilir. Doğru yapılandırmalarla Azure İşlevleri artık yalnızca çeviklik değil aynı zamanda ölçekte tutarlılık da sağlayabilir.