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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 / 1314人閱讀

摘要：彈性伸縮是指在業務需求增長時自動增加計算資源虛擬機以保證計算能力，在業務需求下降時自動減少計算資源以節省成本同時可結合負載均衡及健康檢查機制，滿足請求量波動和業務量穩定的場景。

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

用戶可通過彈性伸縮服務，定制彈性伸縮組及伸縮策略，在伸縮組內資源量達到策略定義的閾值后，根據定制的虛擬機模板自動增減虛擬機數量，提升業務部署及運維的效率。

4.9.2 邏輯架構

彈性伸縮從邏輯架構上可分為三部分，分別為伸縮組、伸縮器及虛擬機模板。

ASArch

  • 伸縮組：負責將組內的實例數量維持在“期望”的水位，添加/縮減虛擬機的動作均由伸縮組進行操作，支持“自動伸縮”和“固定數量” 兩種模式維護伸縮組內的實例數量。
  • 伸縮器：即伸縮策略，用于定義伸縮組內虛擬機伸縮的規則，可為伸縮組定義根據 CPU 使用率的閾值觸發伸縮動作，支持定義伸縮組最小及最大實例數量，并可配置是否允許縮容。
  • 虛擬機模板：用戶根據需求自定義虛擬機模板，用于彈性伸縮時自動創建虛擬機的模板，同時支持通過虛擬機模板手動創建虛擬機。

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修改，最終由伸縮組負責虛擬機的動態擴容和縮容，新增虛擬機實例時會根據虛擬機模板創建新的虛擬機實例。

4.9.3 伸縮組工作流程

伸縮組內的虛擬機實例可定義預熱時間，指為虛擬機創建成功后需要一定的時間拉起應用程序以承接業務流量。因此在伸縮組發起創建虛擬機的請求后，在虛擬機創建成功并處于運行中狀態時，伸縮組中虛擬機的狀態為“啟動中”，代表虛擬機在預熱中，待超過預熱時間后，會自動轉換為“運行”，代表虛擬機為健康狀態。

伸縮組每 15 秒 獲取一次被其控制的所有虛擬機狀態，判斷是否需要添加或刪除實例。若伸縮組關了負載均衡，則由負載均衡判斷伸縮組內的實例是否健康，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，并執行刪除虛擬機操作。
  • 健康實例大于期望值選擇將最晚創建的健康虛擬機實例移出伸縮組，并執行刪除虛擬機操作，同時將不健康的實例移出伸縮組并執行刪除操作。
  • 健康實例小于期望值伸縮組會自動以虛擬機模板發起創建實例操作，并將實例數量維持在期望值，同時會將不健康的實例移出伸縮組并執行刪除操作。

4.9.4 伸縮器工作流程

伸縮器會根據伸縮策略中設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 監控數據，用于判斷是否需要擴容或縮容伸縮組中的實例。

  • 擴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，則會觸發伸縮組進行擴容實例操作。
  • 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，則會觸發伸縮組進行縮容實例操作。為避免頻繁的縮容導致伸縮組內集群服務震蕩，縮容時會獲取伸縮組過去 10 分鐘內所有健康實例的 CPU 監控數據平均值，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、伸縮策略及虛擬機模板共同維護集群內虛擬機的實例數量，同時可結合負載均衡對伸縮組內虛擬機實例的業務健康進行檢測并及時剔除處于不健康狀態的虛擬機實例，保證整體集群業務的可用性和可靠性。

  • 支持定義虛擬機模板，用于伸縮組自動創建虛擬機的模板，同時支持通過虛擬機模板手動創建虛擬機。
  • 支持伸縮組預熱時間，使虛擬機創建成功后有時間拉起應用程序以承接業務流量。
  • 支持自動伸縮和固定數量兩種伸縮模式，適應多種自動伸縮場景。自動伸縮模式依據伸縮器的伸縮策略維護伸縮組中的實例數量；固定數量模式依據用戶指定的實例數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縮容的依據。
  • 支持設置伸縮策略的最大實例數量，避免因 CPU 使用率過高，無限制擴容伸縮組內實例數量，如集群虛擬機被攻擊等。
  • 支持設置伸縮策略的最小實例數量，避免因 CPU 使率過低而導致伸縮組中實例數量為 0 ，導致業務中斷或服務停止等問題。
  • 支持設置伸縮策略的縮容策略，即限制一個伸縮組內的實例只允許擴容，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行動作及原因，方便用戶對伸縮組集群業務進行維護。
  • 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，將不會在觸發伸縮策略執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行。
  • 提供伸縮組中所有實例的平均 CPU 使用率監控數據，并可通過告警模板對監控數據進行告警配置，在使用率過高而觸發擴縮容時，為用戶發送告警郵件。

支持彈性伸縮與負載均衡進行關聯，通過將伸縮組中的實例添加至負載均衡的監聽器中，為伸縮組中的虛擬機業務提供負載均衡服務，同時通過監聽器的健康檢查機制，判斷伸縮組中所有實例的業務健康狀況，自動剔除業務不健康的實例并新增健康實例到業務集群。

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功能，可用于定期執行一系列任務的，如創建快照。可在指定的周期重復執行，也可僅執行一次，且每個任務支持多個資源批量操作。

4.10.2 功能特性

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

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