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私有云解決方案-UCloudStack私有云解決方案(彈性伸縮)

ernest.wang / 1324人閱讀

摘要:彈性伸縮是指在業(yè)務(wù)需求增長時自動增加計算資源虛擬機(jī)以保證計算能力,在業(yè)務(wù)需求下降時自動減少計算資源以節(jié)省成本同時可結(jié)合負(fù)載均衡及健康檢查機(jī)制,滿足請求量波動和業(yè)務(wù)量穩(wěn)定的場景。

彈性伸縮(Auto Scaling)是指在業(yè)務(wù)需求增長時自動增加計算資源(虛擬機(jī))以保證計算能力,在業(yè)務(wù)需求下降時自動減少計算資源以節(jié)省成本;同時可結(jié)合負(fù)載均衡及健康檢查機(jī)制,滿足請求量波動和業(yè)務(wù)量穩(wěn)定的場景。

用戶可通過彈性伸縮服務(wù),定制彈性伸縮組及伸縮策略,在伸縮組內(nèi)資源量達(dá)到策略定義的閾值后,根據(jù)定制的虛擬機(jī)模板自動增減虛擬機(jī)數(shù)量,提升業(yè)務(wù)部署及運(yùn)維的效率。

4.9.2 邏輯架構(gòu)

彈性伸縮從邏輯架構(gòu)上可分為三部分,分別為伸縮組、伸縮器及虛擬機(jī)模板。

ASArch

  • 伸縮組:負(fù)責(zé)將組內(nèi)的實例數(shù)量維持在“期望”的水位,添加/縮減虛擬機(jī)的動作均由伸縮組進(jìn)行操作,支持“自動伸縮”和“固定數(shù)量” 兩種模式維護(hù)伸縮組內(nèi)的實例數(shù)量。
  • 伸縮器:即伸縮策略,用于定義伸縮組內(nèi)虛擬機(jī)伸縮的規(guī)則,可為伸縮組定義根據(jù) CPU 使用率的閾值觸發(fā)伸縮動作,支持定義伸縮組最小及最大實例數(shù)量,并可配置是否允許縮容。
  • 虛擬機(jī)模板:用戶根據(jù)需求自定義虛擬機(jī)模板,用于彈性伸縮時自動創(chuàng)建虛擬機(jī)的模板,同時支持通過虛擬機(jī)模板手動創(chuàng)建虛擬機(jī)。

伸縮組定義好伸縮模式后,伸縮組的實例“期望”值由伸縮策略接管并動態(tài)修改,最終由伸縮組負(fù)責(zé)虛擬機(jī)的動態(tài)擴(kuò)容和縮容,新增虛擬機(jī)實例時會根據(jù)虛擬機(jī)模板創(chuàng)建新的虛擬機(jī)實例。

4.9.3 伸縮組工作流程

伸縮組內(nèi)的虛擬機(jī)實例可定義預(yù)熱時間,指為虛擬機(jī)創(chuàng)建成功后需要一定的時間拉起應(yīng)用程序以承接業(yè)務(wù)流量。因此在伸縮組發(fā)起創(chuàng)建虛擬機(jī)的請求后,在虛擬機(jī)創(chuàng)建成功并處于運(yùn)行中狀態(tài)時,伸縮組中虛擬機(jī)的狀態(tài)為“啟動中”,代表虛擬機(jī)在預(yù)熱中,待超過預(yù)熱時間后,會自動轉(zhuǎn)換為“運(yùn)行”,代表虛擬機(jī)為健康狀態(tài)。

伸縮組每 15 秒 獲取一次被其控制的所有虛擬機(jī)狀態(tài),判斷是否需要添加或刪除實例。若伸縮組關(guān)了負(fù)載均衡,則由負(fù)載均衡判斷伸縮組內(nèi)的實例是否健康,若不健康具體流程如下:

  • 健康實例等于期望值伸縮組會自動將不健康(基于三個周期健康檢測的判斷)的實例移出伸縮組,并執(zhí)行刪除虛擬機(jī)操作。
  • 健康實例大于期望值選擇將最晚創(chuàng)建的健康虛擬機(jī)實例移出伸縮組,并執(zhí)行刪除虛擬機(jī)操作,同時將不健康的實例移出伸縮組并執(zhí)行刪除操作。
  • 健康實例小于期望值伸縮組會自動以虛擬機(jī)模板發(fā)起創(chuàng)建實例操作,并將實例數(shù)量維持在期望值,同時會將不健康的實例移出伸縮組并執(zhí)行刪除操作。

4.9.4 伸縮器工作流程

伸縮器會根據(jù)伸縮策略中設(shè)置的最小和最大實例值,每 15 秒采集一次伸縮組中健康實例的 CPU 監(jiān)控數(shù)據(jù),用于判斷是否需要擴(kuò)容或縮容伸縮組中的實例。

  • 擴(kuò)容若伸縮組中健康實例的 CPU 平均使用率大于伸縮策略定義的閾值,則會觸發(fā)伸縮組進(jìn)行擴(kuò)容實例操作。
  • 縮容通常伸縮組中健康實例的 CPU 平均使用率小于伸縮策略定義的閾值,則會觸發(fā)伸縮組進(jìn)行縮容實例操作。為避免頻繁的縮容導(dǎo)致伸縮組內(nèi)集群服務(wù)震蕩,縮容時會獲取伸縮組過去 10 分鐘內(nèi)所有健康實例的 CPU 監(jiān)控數(shù)據(jù)平均值,用于判斷是否需要縮容伸縮組中的實例。

4.9.5 功能特性

彈性伸縮通過伸縮組、伸縮策略及虛擬機(jī)模板共同維護(hù)集群內(nèi)虛擬機(jī)的實例數(shù)量,同時可結(jié)合負(fù)載均衡對伸縮組內(nèi)虛擬機(jī)實例的業(yè)務(wù)健康進(jìn)行檢測并及時剔除處于不健康狀態(tài)的虛擬機(jī)實例,保證整體集群業(yè)務(wù)的可用性和可靠性。

  • 支持定義虛擬機(jī)模板,用于伸縮組自動創(chuàng)建虛擬機(jī)的模板,同時支持通過虛擬機(jī)模板手動創(chuàng)建虛擬機(jī)。
  • 支持伸縮組預(yù)熱時間,使虛擬機(jī)創(chuàng)建成功后有時間拉起應(yīng)用程序以承接業(yè)務(wù)流量。
  • 支持自動伸縮和固定數(shù)量兩種伸縮模式,適應(yīng)多種自動伸縮場景。自動伸縮模式依據(jù)伸縮器的伸縮策略維護(hù)伸縮組中的實例數(shù)量;固定數(shù)量模式依據(jù)用戶指定的實例數(shù)量維伸縮組中的實例。
  • 支持按照伸縮組中健康實例的平均 CPU 使用率作為自動伸縮模式中是否需要擴(kuò)縮容的依據(jù)。
  • 支持設(shè)置伸縮策略的最大實例數(shù)量,避免因 CPU 使用率過高,無限制擴(kuò)容伸縮組內(nèi)實例數(shù)量,如集群虛擬機(jī)被攻擊等。
  • 支持設(shè)置伸縮策略的最小實例數(shù)量,避免因 CPU 使率過低而導(dǎo)致伸縮組中實例數(shù)量為 0 ,導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷或服務(wù)停止等問題。
  • 支持設(shè)置伸縮策略的縮容策略,即限制一個伸縮組內(nèi)的實例只允許擴(kuò)容,不允許縮容。
  • 支持用戶查看伸縮組的伸縮日志和已添加至伸縮組的實例信息,用于查看自動伸縮組所有執(zhí)行動作及原因,方便用戶對伸縮組集群業(yè)務(wù)進(jìn)行維護(hù)。
  • 支持用戶啟用或禁用一個伸縮組,伸縮組禁用后即為不可用狀態(tài),將不會在觸發(fā)伸縮策略執(zhí)行實例伸縮和健康檢查,禁用伸縮組不影響伸縮組中已存在實例的正常運(yùn)行。
  • 提供伸縮組中所有實例的平均 CPU 使用率監(jiān)控數(shù)據(jù),并可通過告警模板對監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行告警配置,在使用率過高而觸發(fā)擴(kuò)縮容時,為用戶發(fā)送告警郵件。

支持彈性伸縮與負(fù)載均衡進(jìn)行關(guān)聯(lián),通過將伸縮組中的實例添加至負(fù)載均衡的監(jiān)聽器中,為伸縮組中的虛擬機(jī)業(yè)務(wù)提供負(fù)載均衡服務(wù),同時通過監(jiān)聽器的健康檢查機(jī)制,判斷伸縮組中所有實例的業(yè)務(wù)健康狀況,自動剔除業(yè)務(wù)不健康的實例并新增健康實例到業(yè)務(wù)集群。

4.10 定時器

4.10.1 概述

定時器(Scheduler)是平臺為用戶提供自動化任務(wù)功能,可用于定期執(zhí)行一系列任務(wù)的,如創(chuàng)建快照??稍谥付ǖ闹芷谥貜?fù)執(zhí)行,也可僅執(zhí)行一次,且每個任務(wù)支持多個資源批量操作。

4.10.2 功能特性

  • 支持定時創(chuàng)建快照,即實現(xiàn)硬盤的自動快照,同時支持為多個硬盤批量創(chuàng)建定時快照任務(wù)。
  • 支持選擇自動快照的保留數(shù)量,默認(rèn)為10,可選范圍為 1-20,即用戶可以根據(jù)設(shè)定的定時器策略,保留自動快照的數(shù)量,超過此數(shù)量則會刪除最早創(chuàng)建的自動快照,保證最新快照能創(chuàng)建成功。
  • 支持單次和重復(fù)執(zhí)行定時任務(wù),重復(fù)執(zhí)行支持每天、每周、每月的指定時間執(zhí)行任務(wù)。
  • 每天支持單小時或每個小時進(jìn)行定時任務(wù)的執(zhí)行操作。
  • 每周支持星期一至星期日單小時或每個小時進(jìn)行定時任務(wù)的執(zhí)行操作。
  • 每月支持每一天單小時或每個小時進(jìn)行定時任務(wù)的執(zhí)行操作。
  • 平臺會保存定時器執(zhí)行的任務(wù)列表及執(zhí)行結(jié)果記錄,支持用戶在定時器中查看每個任務(wù)的執(zhí)行記錄。

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