التوسّع المجدول والتوسّع التنبؤي

تتسم سياسات التوسّع الديناميكية (التتبع المستهدف والتوسّع المرحلي) بأنها تفاعلية؛ فهي تستجيب بعد تجاوز حد المقياس بالفعل. وبالنسبة إلى أنماط حركة المرور المعروفة والقابلة للتنبؤ، مثل ذروة ساعات العمل، أو عمليات التشغيل الدفعية في نهاية الشهر، أو مبيعات Black Friday، يكون التوسّع التفاعلي بطيئًا للغاية، لأن إطلاق المثيلات وإحماءها يستغرق دقائق. يعالج التوسّع المجدول والتوسّع التنبؤي ذلك من خلال تعديل السعة استباقيًا قبل وصول الحمل.

يغيّر إجراء التوسّع المجدول الحد الأدنى أو الحد الأقصى أو السعة المطلوبة لـ ASG في تاريخ ووقت محددين، أو وفق جدول cron متكرر. ويُعد ذلك مثاليًا عندما تعرف بدقة موعد ازدياد الحمل؛ مثل الإحماء المسبق قبل فعالية تسويقية مخطط لها، أو تقليص النطاق ليلًا عندما تكون حركة المرور منخفضة لتوفير التكاليف. تتجاوز الإجراءات المجدولة السعة المطلوبة الحالية في الوقت المحدد.

تستخدم الإجراءات المجدولة تنسيق Unix cron: minute hour day-of-month month day-of-week. جميع الأوقات بتوقيت UTC. تشمل الأنماط الشائعة 0 8 * * 1-5 (صباح أيام الأسبوع عند 08:00 بتوقيت UTC) لزيادة السعة، و0 20 * * * (كل ليلة عند 20:00 بتوقيت UTC) لخفض السعة. يمكنكم إنشاء عدة إجراءات مجدولة على ASG نفسه، مثل إجراء لزيادة السعة وآخر لخفضها مجددًا كل يوم.

يمكن أن تكون الإجراءات المجدولة لمرة واحدة (تُنفَّذ مرة واحدة في وقت بدء محدد) أو متكررة (تُنفَّذ وفق جدول cron). يُعد الإجراء لمرة واحدة مناسبًا لحدث مستقبلي معروف، مثل إطلاق منتج. أما الإجراء المتكرر فيتعامل مع الأنماط المنتظمة، مثل دورات حركة المرور اليومية أو الأسبوعية. ويمكنكم أيضًا تعيين وقت بدء ووقت انتهاء لإجراء متكرر، لتمكين الجدول وتعطيله تلقائيًا ضمن نطاق زمني محدد.

يمكن أن تتعايش الإجراءات المجدولة مع سياسات التوسعة الديناميكية. يعيّن الإجراء المجدول سعة أساسية جديدة في الوقت المحدد. بعد ذلك، تواصل السياسات الديناميكية (تتبع الهدف أو التوسعة التدريجية) ضبط السعة ضمن حدود الحد الأدنى والحد الأقصى المحدَّثة. على سبيل المثال: يعيّن إجراء صباحي مجدول min=4 وdesired=8؛ وخلال النهار، يوسّع تتبع الهدف السعة إلى 15 عند زيادة الحمل؛ ثم يعيد الإجراء المسائي المجدول تعيين min=2 وdesired=2.

تستخدم Predictive Scaling تعلّم الآلة لتحليل أنماط الحمل السابقة من مقاييس CloudWatch والتنبؤ باحتياجات السعة المستقبلية. وهي تُجدول استباقيًا إجراءات توسيع السعة قبل وصول الحمل المتوقع، عادةً بمدة تتراوح بين 5 و60 دقيقة. وتناسب التوسعة التنبؤية أحمال العمل ذات دورات حركة المرور اليومية أو الأسبوعية المتكررة. كما تحدّث توقعاتها باستمرار كلما جمعت مزيدًا من البيانات.

يمكنكم تمكين التوسعة التنبؤية بإرفاق سياسة PredictiveScaling بـ ASG. وتحددون زوج المقاييس: مقياس الحمل (العامل الذي يحفّز التوسعة، مثل وحدة المعالجة المركزية أو عدد طلبات ALB) ومقياس التوسعة (المقياس الذي تتابعونه على كل مثيل). بعد ذلك، تتنبأ AWS بمقياس الحمل وتحسب عدد المثيلات اللازمة للحفاظ على مقياس التوسعة عند القيمة المستهدفة.

تتضمن Predictive Scaling وضعين: ينشئ ForecastOnly توقعات دون تغيير السعة فعليًا، وهو مفيد لمراجعة التوقعات قبل الالتزام بالتوسعة الآلية. أما ForecastAndScale فينشئ التوقعات ويطبّق تغييرات السعة تلقائيًا. ابدؤوا باستخدام ForecastOnly لبضعة أسابيع للتحقق من الدقة، ثم انتقلوا إلى ForecastAndScale. تتطلب AWS بيانات مقاييس لمدة 24 ساعة على الأقل قبل إنشاء التوقع الأول.

تنفّذ التوسعة التنبؤية إجراءات توسيع السعة مسبقًا، ولكن يمكنكم ضبط SchedulingBufferTime لتهيئة المثيلات مسبقًا بوقت أطول. ويعني ضبط SchedulingBufferTime على 5 دقائق إضافة السعة قبل 5 دقائق من الوقت الذي تتوقع فيه التنبؤات الحاجة إليها. ويمكنكم أيضًا تعيين MaxCapacityBuffer للسماح لـ ASG بالتوسع إلى ما يتجاوز الحاجة المتوقعة بنسبة مئوية، مما يوفر هامشًا احتياطيًا لمواجهة عدم دقة التوقعات.

يتمثل النمط الموصى به لأحمال العمل المتغيرة لكن القابلة للتنبؤ في الجمع بين الاثنين: تتولى Predictive Scaling معالجة الحمل الدوري المتوقع من خلال تجهيز السعة مسبقًا، بينما تتولى Target Tracking Scaling معالجة الارتفاعات غير المتوقعة التي تتجاوز التوقعات. ويوفر الاثنان معًا تغطية استباقية وتفاعلية. ويطبّق ASG بأمان توصية التوسعة الأكثر تحفظًا بين السياستين.

استخدموا Scheduled Scaling عندما تكون ارتفاعات حركة المرور قابلة للتنبؤ بالكامل وتعرفون أوقاتها بدقة، مثل الأنماط المرتبطة بالأحداث أو بساعات العمل. استخدموا Predictive Scaling عندما تتكرر الأنماط لكن قد يتغير توقيتها الدقيق، إذ يتعلم تعلّم الآلة النمط تلقائيًا. استخدموا Target Tracking كشبكة أمان ديناميكية تعمل دائمًا للتعامل مع الحمل غير المتوقع. أما الحمل العشوائي تمامًا، فاعتمدوا فيه على تتبع الهدف أو التوسعة التدريجية وحدهما. غالبًا ما يطلب منكم اختبار SAA-C03 اختيار النهج الأكثر كفاءة من الناحية التشغيلية، وتتفوق التوسعة التنبؤية في أحمال العمل الدورية المتكررة.

اختبروا مدى فهمكم لمفاهيم AWS Solutions Architect (SAA-C03) الواردة في هذا الدرس.

تعلّمتم في هذا الدرس أن Scheduled Scaling تستخدم تعبيرات cron لتغيير سعة ASG في أوقات معروفة، وهي مثالية للأحداث القابلة للتنبؤ أو لأنماط ساعات العمل المتكررة؛ وأن Predictive Scaling تستخدم تعلّم الآلة على بيانات CloudWatch السابقة للتوسعة استباقيًا قبل وصول الحمل؛ وأن الجمع بين Predictive + Target Tracking يوفر تغطية استباقية وتفاعلية لتحقيق استراتيجية توسعة أكثر مرونة. بعد ذلك، سنستكشف Instance Refresh وLifecycle Hooks لإجراء عمليات نشر مضبوطة.