Kurz: Automatické škálování škálovací sady virtuálních počítačů pomocí Azure PowerShellu

platí pro: : heavy_check_mark: virtuální počítače se systémem Linux: heavy_check_mark: Windows virtuálních počítačů: heavy_check_mark: flexibilní sady škálování: heavy_check_mark: jednotné škálování sady

Při vytváření škálovací sady definujete počet instancí virtuálních počítačů, které chcete spouštět. S měnícími se požadavky na aplikaci můžete počet instancí virtuálních počítačů automaticky zvyšovat nebo snižovat. Možnost automatického škálování umožňuje držet krok s požadavky zákazníků nebo reagovat na změny výkonu aplikace v průběhu jejího životního cyklu. Co se v tomto kurzu naučíte:

Pokud ještě nemáte předplatné Azure, vytvořte si napřed bezplatný účet.

Existuje známý problém, který má vliv na modul Azure PowerShell verze 6.8.1 nebo novější včetně aktuální verze služby Azure Cloud Shell. Tento kurz vyžaduje modul Azure PowerShell verze 6.0.0 až 6.8.0. Verzi zjistíte spuštěním příkazu Get-Module -ListAvailable AzureRM. Pokud používáte PowerShell místně, je také potřeba spustit příkaz Connect-AzureRmAccount pro vytvoření připojení k Azure.

Vytvoření škálovací sady

Pro zjednodušení vytváření pravidel automatického škálování definujte pro svou škálovací sadu několik proměnných. Následující příklad definuje proměnné pro škálovací sadu myScaleSet ve skupině prostředků myResourceGroup a v oblasti USA – východ. ID vašeho předplatného se získá pomocí rutiny Get-AzureRmSubscription. Pokud ke svému účtu máte přidružených více předplatných, vrátí se pouze první předplatné. Upravte názvy a ID předplatného následujícím způsobem:

$mySubscriptionId = (Get-AzureRmSubscription)[0].Id
$myResourceGroup = "myResourceGroup"
$myScaleSet = "myScaleSet"
$myLocation = "East US"

Teď vytvořte škálovací sadu virtuálních počítačů pomocí rutiny New-AzureRmVmss. Za účelem distribuce provozu do jednotlivých instancí virtuálních počítačů se vytvoří také nástroj pro vyrovnávání zatížení. Nástroj pro vyrovnávání zatížení obsahuje pravidla pro distribuci provozu na portu TCP 80, stejně jako provozu vzdálené plochy na portu TCP 3389 a vzdálené komunikace PowerShellu na portu TCP 5985. Po zobrazení výzvy zadejte požadované přihlašovací údaje pro správu instancí virtuálních počítačů ve škálovací sadě:

New-AzureRmVmss `
  -ResourceGroupName $myResourceGroup `
  -VMScaleSetName $myScaleSet `
  -Location $myLocation `
  -VirtualNetworkName "myVnet" `
  -SubnetName "mySubnet" `
  -PublicIpAddressName "myPublicIPAddress" `
  -LoadBalancerName "myLoadBalancer"

Vytvoření a konfigurace všech prostředků škálovací sady a virtuálních počítačů trvá několik minut.

Vytvoření pravidla automatického horizontálního navýšení kapacity

Pokud se požadavky na vaši aplikaci zvýší, zvýší se i zatížení instancí virtuálních počítačů ve škálovací sadě. Pokud je toto zvýšené zatížení konzistentní, a nejedná se pouze o krátkou poptávku, můžete nakonfigurovat pravidla automatického škálování pro zvýšení počtu instancí virtuálních počítačů ve škálovací sadě. Po vytvoření těchto instancí virtuálních počítačů a nasazení aplikací do nich začne škálovací sada distribuovat provoz prostřednictvím nástroje pro vyrovnávání zatížení. Můžete řídit, které metriky se mají monitorovat, například CPU nebo disk, jak dlouho musí zatížení aplikace dosahovat dané prahové hodnoty a kolik instancí virtuálních počítačů se má do škálovací sady přidat.

Teď pomocí rutiny New-AzureRmAutoscaleRule vytvořte pravidlo, které zvýší počet instancí virtuálních počítačů ve škálovací sadě, pokud je průměrné zatížení CPU vyšší než 70 % po dobu 5 minut. Když se pravidlo aktivuje, počet instancí virtuálních počítačů se zvýší o tři.

Pro toto pravidlo se používají následující parametry:

Následující příklad vytvoří objekt myRuleScaleOut obsahující toto pravidlo vertikálního navýšení kapacity. Parametr -MetricResourceId používá dříve definované proměnné pro ID předplatného, název skupiny prostředků a název škálovací sady:

$myRuleScaleOut = New-AzureRmAutoscaleRule `
  -MetricName "Percentage CPU" `
  -MetricResourceId /subscriptions/$mySubscriptionId/resourceGroups/$myResourceGroup/providers/Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets/$myScaleSet `
  -TimeGrain 00:01:00 `
  -MetricStatistic "Average" `
  -TimeWindow 00:05:00 `
  -Operator "GreaterThan" `
  -Threshold 70 `
  -ScaleActionDirection "Increase" `
  -ScaleActionScaleType "ChangeCount" `
  -ScaleActionValue 3 `
  -ScaleActionCooldown 00:05:00

Vytvoření pravidla automatického horizontálního snížení kapacity

Večer nebo o víkendu se požadavky na vaši aplikaci můžou snížit. Pokud je toto snížené zatížení po určitou dobu konzistentní, můžete nakonfigurovat pravidla automatického škálování pro snížení počtu instancí virtuálních počítačů ve škálovací sadě. Tato akce horizontálního snížení kapacity sníží náklady na provoz škálovací sady, protože budete spouštět pouze takový počet instancí, který je potřeba ke zpracování aktuálních požadavků.

Pomocí rutiny New-AzureRmAutoscaleRule vytvořte další pravidlo, které sníží počet instancí virtuálních počítačů ve škálovací sadě, pokud se průměrné zatížení CPU sníží pod 30 % po dobu 5 minut. Po aktivaci pravidla se počet instancí virtuálních počítačů sníží o jednu. Následující příklad vytvoří objekt s názvem myRuleScaleDown , který obsahuje toto pravidlo pro horizontální navýšení kapacity. Parametr -MetricResourceId používá dříve definované proměnné pro ID předplatného, název skupiny prostředků a název škálovací sady:

$myRuleScaleIn = New-AzureRmAutoscaleRule `
  -MetricName "Percentage CPU" `
  -MetricResourceId /subscriptions/$mySubscriptionId/resourceGroups/$myResourceGroup/providers/Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets/$myScaleSet `
  -Operator "LessThan" `
  -MetricStatistic "Average" `
  -Threshold 30 `
  -TimeGrain 00:01:00 `
  -TimeWindow 00:05:00 `
  -ScaleActionCooldown 00:05:00 `
  -ScaleActionDirection "Decrease" `
  -ScaleActionScaleType "ChangeCount" `
  -ScaleActionValue 1

Definice profilu automatického škálování

Pravidla automatického škálování přidružíte ke škálovací sadě vytvořením profilu. Profil automatického škálování definuje výchozí, minimální a maximální kapacitu škálovací sady a přidruží k ní vaše pravidla automatického škálování. Vytvořte profil automatického škálování pomocí rutiny New-AzureRmAutoscaleProfile. Následující příklad nastaví výchozí a minimální kapacitu na 2 instance virtuálních počítačů a maximálně 10. Pak se připojí pravidla horizontálního navýšení a snížení kapacity vytvořená v předchozích krocích:

$myScaleProfile = New-AzureRmAutoscaleProfile `
  -DefaultCapacity 2  `
  -MaximumCapacity 10 `
  -MinimumCapacity 2 `
  -Rule $myRuleScaleOut,$myRuleScaleIn `
  -Name "autoprofile"

Použít profil automatického škálování na sadu škálování

Posledním krokem je použít profil automatického škálování na vaši škálovací sadu. Vaše škálovací sada pak bude moct horizontálně snížit nebo zvýšit svou kapacitu na základě požadavků na aplikaci. Následujícím způsobem použijte profil automatického škálování pomocí rutiny Add-AzureRmAutoscaleSetting:

Add-AzureRmAutoscaleSetting `
  -Location $myLocation `
  -Name "autosetting" `
  -ResourceGroup $myResourceGroup `
  -TargetResourceId /subscriptions/$mySubscriptionId/resourceGroups/$myResourceGroup/providers/Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets/$myScaleSet `
  -AutoscaleProfile $myScaleProfile

Generování zatížení CPU ve škálovací sadě

Pokud chcete pravidla automatického škálování otestovat, vygenerujte nějaké zatížení CPU instancí virtuálních počítačů ve škálovací sadě. Toto simulované zatížení CPU způsobí, že pravidla automatického škálování provedou horizontální navýšení kapacity a zvýší počet instancí virtuálních počítačů. S následným snížením zatížení CPU pravidla automatického škálování provedou horizontální snížení kapacity a sníží počet instancí virtuálních počítačů.

Pokud chcete vypsat porty překladu adres pro připojení k instancím virtuálních počítačů ve škálovací sadě, získejte nejprve objekt nástroje pro vyrovnávání zatížení pomocí rutiny Get-AzureRmLoadBalancer. Pak zobrazte pravidla příchozího překladu adres pomocí rutiny Get-AzureRmLoadBalancerInboundNatRuleConfig:

# Get the load balancer object
$lb = Get-AzureRmLoadBalancer -ResourceGroupName "myResourceGroup" -Name "myLoadBalancer"

# View the list of inbound NAT rules
Get-AzureRmLoadBalancerInboundNatRuleConfig -LoadBalancer $lb | Select-Object Name,Protocol,FrontEndPort,BackEndPort

Následující příklad výstupu ukazuje název instance, veřejnou IP adresu nástroje pro vyrovnávání zatížení a číslo portu, na které pravidla překladu adres směrují provoz:

Name        Protocol FrontendPort BackendPort
----        -------- ------------ -----------
myRDPRule.0 Tcp             50001        3389
myRDPRule.1 Tcp             50002        3389

Název (Name) pravidla odpovídá názvu instance virtuálního počítače uvedenému ve výstupu předchozího příkazu Get-AzureRmVmssVM. Pokud se například chcete připojit k instanci virtuálního počítače 0, použijte myRDPRule.0 a připojte se k portu 50001. Pokud se chcete připojit k instanci virtuálního počítače 1, použijte hodnotu z myRDPRule.1 a připojte se k portu 50002.

Zobrazte veřejnou IP adresu nástroje pro vyrovnávání zatížení pomocí rutiny Get-AzureRmPublicIpAddress:

Get-AzureRmPublicIpAddress -ResourceGroupName "myResourceGroup" -Name myPublicIP | Select IpAddress

Příklad výstupu:

IpAddress
---------
52.168.121.216

Vytvořte vzdálené připojení k první instanci virtuálního počítače. Zadejte vlastní veřejnou IP adresu a číslo portu požadované instance virtuálního počítače uvedené ve výstupech předchozích příkazů. Po zobrazení výzvy zadejte přihlašovací údaje, které jste použili při vytváření sady škálování (ve výchozím nastavení v vzorových příkazech jsou azureuser a P @ ssw0rd!). Pokud používáte Azure Cloud Shell, proveďte tento krok z příkazového řádku místního PowerShellu nebo klienta Vzdálené plochy. Následující příklad se připojí k instanci virtuálního počítače 0:

mstsc /v 52.168.121.216:50001

Po přihlášení z hlavního panelu otevřete aplikaci Internet Explorer.

• Výběrem OK povolte příkazovému řádku Použít doporučená nastavení zabezpečení, ochrany osobních údajů a kompatibility.
• http://download.sysinternals.com/files/CPUSTRES.zip Do adresního řádku zadejte.
• Vzhledem k tomu, že je zapnutá konfigurace rozšířeného zabezpečení aplikace Internet Explorer, zvolte Přidat doménu http://download.sysinternals.com na seznam důvěryhodných webů.
• Po zobrazení výzvy ke stažení souboru vyberte Otevřít a pak výběrem Spustit spusťte nástroj CPUSTRES.EXE.

Pokud chcete vygenerovat nějaké zatížení CPU, zaškrtněte dvě políčka u vláken Active (Aktivní). V rozevírací nabídce Activity (Aktivita) u obou vláken vyberte Maximum (Maximální). Můžete otevřít Správce úloh a zkontrolovat, že je zatížení CPU na virtuálním počítači na 100 %.

Nechte relaci připojení ke vzdálené ploše otevřenou a otevřete další relaci připojení ke vzdálené ploše. Připojte se k druhé instanci virtuálního počítače s použitím čísla portu uvedeného ve výstupu předchozí rutiny Get-AzureRmLoadBalancerInboundNatRuleConfig:

mstsc /v 52.168.121.216:50002

Po přihlášení k druhé instanci virtuálního počítače zopakujte předchozí kroky a stáhněte a spusťte CPUSTRES.EXE. Opět spusťte dvě vlákna Active (Aktivní) a nastavte aktivitu na Maximum (Maximální).

Obě relace připojení ke vzdálené ploše nechte otevřené, aby nástroj CPU Stress mohl zůstat spuštěný.

Monitorování aktivních pravidel automatického škálování

K monitorování počtu instancí virtuálních počítačů ve škálovací sadě použijte while. Trvá 5 minut, než škála automatického škálování zahájí proces horizontálního navýšení kapacity v reakci na zatížení procesoru vygenerované CPUStress na všech INSTANCÍCH virtuálních počítačů:

while (1) {Get-AzureRmVmssVM `
    -ResourceGroupName $myResourceGroup `
    -VMScaleSetName $myScaleSet; sleep 10}

Po dosažení prahové hodnoty CPU pravidla automatického škálování navýší počet instancí virtuálních počítačů ve škálovací sadě. Následující výstup ukazuje tři virtuální počítače vytvořené při automatickém horizontálním navýšení kapacity škálovací sady:

ResourceGroupName         Name Location          Sku Capacity InstanceID ProvisioningState
-----------------         ---- --------          --- -------- ---------- -----------------
MYRESOURCEGROUP   myScaleSet_2   eastus Standard_DS2                   2         Succeeded
MYRESOURCEGROUP   myScaleSet_3   eastus Standard_DS2                   3         Succeeded
MYRESOURCEGROUP   myScaleSet_4   eastus Standard_DS2                   4          Creating
MYRESOURCEGROUP   myScaleSet_5   eastus Standard_DS2                   5          Creating
MYRESOURCEGROUP   myScaleSet_6   eastus Standard_DS2                   6          Creating

V relacích připojení ke vzdálené ploše obou instancí virtuálních počítačů ukončete nástroj CPU Stress. Průměrné zatížení CPU ve škálovací sadě se vrátí do normálu. Po dalších 5 minutách pak pravidla automatického škálování horizontálně sníží kapacitu počtu instancí virtuálních počítačů. Akce horizontálního snížení kapacity odeberou nejprve instance virtuálních počítačů s nejvyšším ID. Když škálovací sada používá skupiny nebo zóny dostupnosti, akce pro horizontální snížení kapacity se mezi tyto instance virtuálních počítačů rovnoměrně rozloží. Následující příklad výstupu ukazuje jednu instanci virtuálního počítače odstraněnou při automatickém horizontálním snížení kapacity škálovací sady:

MYRESOURCEGROUP   myScaleSet_6   eastus Standard_DS2                   6          Deleting

Stisknutím Ctrl-c ukončete while. Kapacita škálovací sady se nadále bude každých 5 minut horizontálně snižovat odebráním jedné instance virtuálního počítače, dokud se nedosáhne minimálního počtu 2 instancí.

Vyčištění prostředků

Pokud chcete odebrat škálovací sadu a další prostředky, odstraňte skupinu prostředků a všechny její prostředky pomocí rutiny Remove-AzureRmResourceGroup. Parametr -Force potvrdí, že chcete prostředky odstranit, aniž by se na to zobrazoval další dotaz. Parametr -AsJob vrátí řízení na příkazový řádek bez čekání na dokončení operace.

Remove-AzureRmResourceGroup -Name "myResourceGroup" -Force -AsJob

Další kroky

V tomto kurzu jste zjistili, jak automaticky horizontálně snižovat nebo zvyšovat kapacitu škálovací sady pomocí Azure PowerShellu: