Skalningsuppsättningar för virtuella datorer

Att manuellt hantera en grupp identiska VM:ar — lägga till servrar när efterfrågan ökar och ta bort dem när efterfrågan minskar — är tidskrävande, felkänsligt och långsamt. Virtual Machine Scale Sets (VMSS) automatiserar denna process genom att hantera en grupp identiska, lastbalanserade VM:ar som en enda resurs. När efterfrågan ökar lägger VMSS automatiskt till nya VM-instanser. När efterfrågan minskar tar det bort instanser. På så sätt behövs ingen manuell hantering, och du betalar bara för den kapacitet du behöver för tillfället.

En skalningsuppsättning definieras av en VM-profil (avbildning, storlek, diskkonfiguration och tillägg) som delas av alla instanser i uppsättningen. När du skapar en skalningsuppsättning anger du det minsta och största antalet instanser samt den ursprungliga kapaciteten. Alla instanser skapas från samma avbildning, vilket säkerställer enhetlighet i hela gruppen. Du kan distribuera en skalningsuppsättning över flera tillgänglighetszoner, och Azure fördelar automatiskt instanserna jämnt mellan zonerna för hög tillgänglighet.

Regler för automatisk skalning i VMSS anger när instanser ska läggas till eller tas bort baserat på mätvärden. En typisk regel lyder: ”När den genomsnittliga CPU-användningen överstiger 70 % i 5 minuter lägger du till 2 instanser. När den genomsnittliga CPU-användningen sjunker under 30 % i 10 minuter tar du bort 1 instans.” Du kan också skapa regler baserade på anpassade mätvärden från Azure Monitor (till exempel ködjup och frekvensen av HTTP-begäranden) eller på ett schema (till exempel skala upp till 20 instanser varje vardagsmorgon och tillbaka till 5 under natten). Genom att kombinera mätvärdesbaserade regler med schemabaserade regler får du exakt kontroll över kapaciteten.

Skalningsuppsättningar används nästan alltid tillsammans med en lastbalanserare för att fördela inkommande begäranden över alla felfria instanser. Azure erbjuder två alternativ: Azure Load Balancer (lager 4, TCP/UDP) för scenarier med låg fördröjning och hög genomströmning samt Azure Application Gateway (lager 7, HTTP/HTTPS) för webbprogram som behöver URL-baserad routning, SSL-terminering och WAF-skydd. Lastbalanseraren använder hälsosonder för att upptäcka instanser som inte fungerar och slutar automatiskt att dirigera trafik till dem tills de återhämtar sig.

VMSS kan konfigureras med automatisk reparation av instanser — om en hälsosond fastställer att en instans inte fungerar (till exempel om programmet inte svarar på port 80) kan skalningsuppsättningen automatiskt ta bort och ersätta instansen med en ny, felfri instans. Detta konfigureras via inställningen automaticRepairsPolicy. En respitperiod (till exempel 10 minuter efter starten) förhindrar att instanser ersätts innan de har hunnit starta sitt program och klara sin första hälsokontroll.

Azure VMSS stöder två orkestreringslägen: enhetligt läge — alla instanser är identiska och hanteras som en grupp, vilket passar bra för tillståndslösa arbetsbelastningar som webbservrar och arbetsköer. flexibelt läge — instanser kan ha olika storlekar och konfigurationer, och enskilda VM:ar kan hanteras separat samtidigt som de fortfarande drar nytta av skalningsuppsättningens zondistribution och hälsomodell. Flexibel orkestrering passar bättre för heterogena arbetsbelastningar eller när du behöver ersätta specifika instanser utan att påverka andra.

När du uppdaterar VM-avbildningen eller konfigurationen i en skalningsuppsättning måste ändringen distribueras till alla instanser. VMSS stöder rullande uppgraderingar, där instanser uppdateras i små grupper (till exempel 20 % åt gången) i stället för alla samtidigt. På så sätt förblir majoriteten av instanserna i drift medan uppdateringarna tillämpas. Med policyn för rullande uppgraderingar kan du konfigurera den maximala gruppstorleken och paustiden mellan grupperna, vilket ger detaljerad kontroll över uppdateringstakten och minimerar påverkan på användarna.

VMSS kan använda Spot Instances (även kallade Azure Spot-VM:ar) för stora kostnadsbesparingar — upp till 90 % lägre pris än betalning efter användning — genom att köra på outnyttjad Azure-kapacitet. Nackdelen är att Spot-instanser kan tas tillbaka med endast 30 sekunders varsel när Azure behöver kapaciteten igen. Därför passar Spot-instanser i VMSS för feltåliga, tillståndslösa arbetsbelastningar som batchbearbetning, mediekodning och CI/CD-byggagenter som klarar avbrott och kan återuppta arbetet från kontrollpunkter.

Som standard kan en VMSS innehålla upp till 1 000 VM-instanser när Azure Marketplace-avbildningar används, eller upp till 600 instanser för anpassade avbildningar. Azure-prenumerationer har även vCPU-kvoter per region som begränsar hur många vCPU:er du kan använda i alla resurser sammanlagt. Om du behöver skala utöver standardgränserna kan du begära en kvothöjning via Azure-portalen. Det är viktigt att planera för dessa gränser i förväg vid storskaliga produktionsdistributioner som kan behöva skala till tusentals instanser under perioder med hög belastning.

VMSS är främst utformat för tillståndslösa arbetsbelastningar, men kan även hantera tillståndsfulla program med hjälp av beständiga OS-diskar. I den här konfigurationen behåller varje instans sin OS-disk när den frigörs vid nedskalning, så att instansspecifikt tillstånd (till exempel unik konfiguration eller sessionsdata) bevaras. Detta används för program som spelservrar, där varje instans har en unik identitet. För de flesta tillståndsfulla scenarier (databaser och cacheminnen) passar särskilda Azure-hanterade tjänster som Azure SQL eller Azure Cache for Redis dock bättre än VM:ar i en skalningsuppsättning.

Övervakning av en VMSS kräver insyn både på skalningsuppsättningsnivå (antal instanser över tid och händelser för automatisk skalning) och på enskild instansnivå (CPU, minne, disk och programloggar). Azure Monitor samlar automatiskt in plattformsmätvärden för skalningsuppsättningen. För mätvärden och loggar på programnivå installerar du tillägget Azure Monitor Agent på instanserna via skalningsuppsättningens VM-profil, så att varje ny instans automatiskt börjar rapportera till din Log Analytics-arbetsyta. Detta ger en enhetlig överblick över hela gruppen från en enda instrumentpanel.

I den här lektionen lärde du dig att: VM Scale Sets hanterar en grupp identiska, lastbalanserade VM:ar och skalar automatiskt baserat på mätvärden eller scheman, hälsosonder och automatisk reparation av instanser håller gruppen frisk utan manuella åtgärder samt att rullande uppgraderingar möjliggör uppdateringar utan driftstopp genom att ersätta instanser i små grupper. Härnäst utforskar vi Azure Virtual Desktop som en molnbaserad skrivbordslösning.