Niezawodność w zestawach skalowania maszyn wirtualnych

Ten artykuł zawiera informacje odnośnie obsługi stref dostępności dla zestawów skalowania maszyn wirtualnych.

Uwaga

Zestawy skalowania maszyn wirtualnych można wdrażać tylko w jednym regionie. Jeśli chcesz wdrożyć maszyny wirtualne w wielu regionach, zobacz Maszyny Wirtualne - Odzyskiwanie po awarii: tryb przełączenia między regionami.

Obsługa strefy dostępności

Strefy dostępności są fizycznie oddzielnymi grupami centrów danych w każdym regionie świadczenia usługi Azure. Gdy jedna strefa ulegnie awarii, usługi mogą przejść w tryb failover do jednej z pozostałych stref.

Za pomocą usługi Azure Virtual Machine Scale Sets można utworzyć grupę maszyn wirtualnych o zrównoważonym obciążeniu i zarządzać nimi. Liczba maszyn wirtualnych może automatycznie zwiększać lub zmniejszać się w odpowiedzi na zapotrzebowanie lub zdefiniowany harmonogram. Zestawy skalowania zapewniają wysoką dostępność aplikacji i umożliwiają centralne zarządzanie, konfigurowanie i aktualizowanie wielu maszyn wirtualnych. Zestaw skalowania sam w sobie nie wiąże się z żadnymi kosztami. Płacisz tylko za każde utworzone wystąpienie maszyny wirtualnej.

Zestawy skalowania maszyn wirtualnych obsługują wdrożenia strefowe i strefowo nadmiarowe w regionie:

• Wdrożenie strefowe. Podczas tworzenia zestawu skalowania w jednej strefie można kontrolować, w której strefie są uruchamiane wszystkie maszyny wirtualne tego zestawu. Zestaw skalowania jest zarządzany i autoskalowanie odbywa się tylko w tej strefie.

• Wdrożenie nadmiarowe w strefach. Zestaw skalowania z nadmiarowością strefową umożliwia utworzenie pojedynczego zestawu skalowania obejmującego wiele stref. Domyślnie podczas tworzenia maszyn wirtualnych są one równomiernie zrównoważone w różnych strefach.

Wymagania wstępne

1. Aby korzystać ze stref dostępności, zestaw skalowania musi zostać utworzony w obsługiwanym regionie świadczenia usługi Azure.

2. Wszystkie maszyny wirtualne — nawet maszyny wirtualne z pojedynczym wystąpieniem — powinny być wdrażane w zestawie skalowania przy użyciu elastycznego trybu aranżacji w celu zapewnienia przyszłej skalowalności i dostępności aplikacji.

SLA (Umowa o Poziomie Usług)

Ponieważ strefy dostępności są fizycznie oddzielone i zapewniają różne źródła zasilania, sieć i chłodzenie — umowy dotyczące poziomu usług (SLA) są zwiększane. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz umowa SLA dla usług online firmy Microsoft.

Tworzenie zestawu skalowania maszyn wirtualnych z włączonymi strefami dostępności

Możesz utworzyć zestaw skalowania, który używa stref dostępności przy użyciu jednej z następujących metod:

Portal Azure

Proces tworzenia zestawu skalowania, który korzysta z wdrożenia strefowego, jest taki sam jak opisano w artykule wprowadzającym. Po wybraniu obsługiwanego regionu platformy Azure można utworzyć zestaw skalowania w co najmniej jednej dostępnej strefie, jak pokazano w poniższym przykładzie:

Zestaw skalowania i zasoby pomocnicze, takie jak moduł równoważenia obciążenia platformy Azure i publiczny adres IP, są tworzone w określonej strefie pojedynczej.

Interfejs wiersza polecenia platformy Azure

Zestaw skalowania strefowego

W poniższym przykładzie tworzony jest zestaw skalowania z jedną strefą o nazwie myScaleSet w strefie 1:

az vmss create \
    --resource-group myResourceGroup \
    --name myScaleSet \
    --orchestration-mode flexible \
    --image <SKU Image> \
    --upgrade-policy-mode automatic \
    --admin-username azureuser \
    --generate-ssh-keys \
    --zones 1

Dla pełnego przykładu zestawu skalowania jednostrefowego i zasobów sieciowych można zapoznać się z naszym przykładowym skrypcie CLI.

Zestaw skalowania strefowo nadmiarowego

Aby utworzyć strefowo nadmiarowy zestaw skalujący, należy użyć publicznego adresu IP SKU w warstwie Standardowa i modułu równoważenia obciążenia. Dla zwiększonej nadmiarowości jednostka SKU Standard tworzy strefowo nadmiarowe zasoby sieciowe. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Omówienie Azure Load Balancer Standard oraz Standard Load Balancer i Strefy dostępności.

Aby utworzyć strefowo nadmiarowy zestaw skalowania, określ wiele stref za pomocą parametru --zones . Poniższy przykład tworzy strefowo nadmiarowy zestaw skalowania o nazwie myScaleSet w strefach 1,2,3:

az vmss create \
    --resource-group myResourceGroup \
    --name myScaleSet \
    --orchestration-mode flexible \
    --image <SKU Image> \
    --upgrade-policy-mode automatic \
    --admin-username azureuser \
    --generate-ssh-keys \
    --zones 1 2 3

Utworzenie i skonfigurowanie wszystkich zasobów zestawu skalowania i maszyn wirtualnych w strefie lub strefach, które określisz, może potrwać kilka minut. Aby uzyskać pełny przykład strefowo nadmiarowego zestawu skalowania i zasobów sieciowych, zobacz nasz przykładowy skrypt CLI.

Azure PowerShell

Zestaw skalowania strefowego

W poniższym przykładzie zostanie utworzony jednoczasowy zestaw skalowania o nazwie myScaleSet w strefie 1 w regionie East US 2. Zasoby sieciowe platformy Azure dla sieci wirtualnej, publiczny adres IP i moduł równoważenia obciążenia są tworzone automatycznie. Po wyświetleniu monitu podaj własne żądane poświadczenia administracyjne dla maszyn wirtualnych w zestawie skalowania:

New-AzVmss `
  -ResourceGroupName "myResourceGroup" `
  -Location "EastUS2" `
  -OrchestrationMode "flexible" ``
  -VMScaleSetName "myScaleSet" `
  -OrchestrationMode "Flexible" `
  -VirtualNetworkName "myVnet" `
  -SubnetName "mySubnet" `
  -PublicIpAddressName "myPublicIPAddress" `
  -LoadBalancerName "myLoadBalancer" `
  -UpgradePolicy "Automatic" `
  -Zone "1"

Zestaw skalowania strefowo nadmiarowego

Aby utworzyć strefowo nadmiarowy zestaw skalowania, określ wiele stref za pomocą parametru -Zone . Poniższy przykład tworzy strefowo nadmiarowy zestaw skalowania o nazwie myScaleSet w strefach East US 21, 2, 3. Zasoby sieciowe platformy Azure z nadmiarowością strefową dla sieci wirtualnej, publicznego adresu IP i modułu równoważenia obciążenia są tworzone automatycznie. Po wyświetleniu monitu podaj własne żądane poświadczenia administracyjne dla maszyn wirtualnych w zestawie skalowania:

New-AzVmss `
  -ResourceGroupName "myResourceGroup" `
  -Location "EastUS2" `
  -OrchestrationMode "Flexible" ``
  -VMScaleSetName "myScaleSet" `
  -VirtualNetworkName "myVnet" `
  -SubnetName "mySubnet" `
  -PublicIpAddressName "myPublicIPAddress" `
  -LoadBalancerName "myLoadBalancer" `
  -UpgradePolicy "Automatic" `
  -Zone "1", "2", "3"

Szablony usługi Azure Resource Manager

Proces tworzenia zestawu skalowania korzystającego ze strefy dostępności jest taki sam jak w artykule 'Pierwsze kroki' dla systemu Linux lub Windows. Aby korzystać ze stref dostępności, musisz utworzyć zestaw skalowania w obsługiwanym regionie świadczenia usługi Azure. zones Dodaj właściwość do typu zasobu Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets w szablonie i określ strefę do użycia (np. strefę 1, 2 lub 3).

Zestaw skalowania jednostrefowego

W poniższym przykładzie tworzony jest jednostrefowy zestaw skalowania dla systemu Linux o nazwie myScaleSet w strefie 1 regionu Wschodnie Stany USA 2:

{
  "type": "Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets",
  "name": "myScaleSet",
  "location": "East US 2",
  "apiVersion": "2017-12-01",
  "zones": ["1"],
  "sku": {
    "name": "Standard_A1",
    "capacity": "2"
  },
  "properties": {
    "upgradePolicy": {
      "mode": "Automatic"
    },
    "virtualMachineProfile": {
      "storageProfile": {
        "osDisk": {
          "caching": "ReadWrite",
          "createOption": "FromImage"
        },
        "imageReference":  {
          "publisher": "myPublisher",
          "offer": "myOffer",
          "sku": "mySKU",
          "version": "latest"
        }
      },
      "osProfile": {
        "computerNamePrefix": "myvmss",
        "adminUsername": "azureuser",
        "adminPassword": "P@ssw0rd!"
      }
    }
  }
}

Zestaw skalowania strefowo nadmiarowego

Aby utworzyć strefowy nadmiarowy zestaw skalowania, określ wiele wartości we zones właściwości typu zasobu Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets. Poniższy przykład tworzy strefowo nadmiarowy zestaw skalowania o nazwie myScaleSet w strefach East US 2 1,2,3:

{
  "type": "Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets",
  "name": "myScaleSet",
  "location": "East US 2",
  "apiVersion": "2017-12-01",
  "zones": [
        "1",
        "2",
        "3"
      ]
}

Jeśli tworzysz publiczny adres IP lub moduł równoważenia obciążenia, określ właściwość "sku": { "name": "Standard" }" w celu utworzenia strefowo nadmiarowych zasobów sieciowych. Należy również utworzyć Grupę Zabezpieczeń Sieci oraz reguły, aby zezwolić na dowolny ruch. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Omówienie Azure Load Balancer Standard oraz Standard Load Balancer i Strefy dostępności.

Obsługa trybu failover strefowego

Zestawy skalowania maszyn wirtualnych są tworzone z pięcioma domenami błędów domyślnie w regionach świadczenia usługi Azure bez stref. W przypadku regionów, które obsługują wdrożenie stref dostępności zestawów skalowania maszyn wirtualnych, a ta opcja jest zaznaczona, wartość domyślna liczby domen błędów to 1 dla każdego ze stref. W takim przypadku FD=1 oznacza, że wystąpienia maszyn wirtualnych należących do zestawu skalowania są rozłożone na wiele stojaków w oparciu o najlepsze wysiłki. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Wybieranie odpowiedniej liczby domen błędów dla zestawu skalowania maszyn wirtualnych.

Projekt o małych opóźnieniach

Zaleca się skonfigurowanie zestawów skalowania maszyn wirtualnych z nadmiarowością strefową. Jeśli jednak aplikacja ma ścisłe wymagania dotyczące małych opóźnień, może być konieczne zaimplementowanie strefowego dla maszyn wirtualnych zestawów skalowania. Przy wdrażaniu zestawów skalowania o zasięgu strefowym zaleca się utworzenie wielu maszyn wirtualnych w więcej niż jednej strefie. Można na przykład utworzyć jedno wystąpienie zestawów skalowania przypięte do strefy 1 i jedno wystąpienie przypięte do strefy 2 lub 3. Należy również użyć modułu równoważenia obciążenia lub innej logiki aplikacji, aby przekierować ruch do odpowiednich zestawów skalowania w przypadku przestoju strefy.

Ważne

Rezygnując z wdrożenia uwzględniającego strefy, rezygnujesz z ochrony przed izolacją podstawowych błędów. Rezygnacja z konfiguracji strefy dostępności wymusza poleganie na zasobach, które nie przestrzegają umieszczania i oddzielania stref (w tym podstawowych zależności tych zasobów). Nie należy oczekiwać, że te zasoby przetrwają sytuacje awarii strefy. Rozwiązania korzystające z takich zasobów powinny definiować strategię odzyskiwania po awarii i konfigurować odzyskiwanie rozwiązania w innym regionie.

Bezpieczne techniki wdrażania

Aby mieć większą kontrolę nad miejscem wdrażania maszyn wirtualnych, należy wdrożyć maszyny wirtualne strefowe zestawu skalowania, a nie regionalne. Jednak maszyny wirtualne strefowe zapewniają izolację strefy, ale nie jej nadmiarowość. Aby uzyskać pełną redundancję strefową z maszynami wirtualnymi strefowymi, powinny istnieć co najmniej dwie maszyny wirtualne w różnych strefach.

Zaleca się również użycie opcji maksymalnego rozmieszczania maszyn wirtualnych strefowo nadmiarowych. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz opcje rozpowszechniania.

Opcje spreadowe

Podczas wdrażania zestawu skalowania w jednej lub więcej strefach dostępności dostępne są następujące opcje dystrybucji (w wersji interfejsu API 2017-12-01):

• Maksymalny rozkład (platformFaultDomainCount = 1). Maksymalna opcja rozmieszczania jest zalecaną opcją wdrożenia, ponieważ zapewnia ona najlepsze rozłożenie w większości przypadków. W przypadku rozmieszczania replik w różnych jednostkach izolacji sprzętowej zaleca się ich rozmieszczenie między strefy dostępności i maksymalne rozproszenie w każdej strefie.

  Przy maksymalnym rozproszeniu skalujący zestaw rozdziela maszyny wirtualne na jak największą liczbę domen błędów w każdej strefie. To rozprzestrzenianie się może obejmować więcej lub mniej niż pięć domen błędów na każdą strefę.

  Uwaga

  Przy maksymalnym rozłożeniu, niezależnie od liczby domen błędów, w których są rozmieszczone maszyny wirtualne, można zobaczyć tylko jedną domenę błędów zarówno w widoku instancji maszyny wirtualnej zestawu skalowania, jak i metadanych instancji. Rozkład w każdej strefie jest niejawny.

• Rozkład stały statyczny (platformFaultDomainCount = 5). Przy statycznym stałym rozłożeniu, skalujący zestaw rozkłada maszyny wirtualne dokładnie na pięć domen błędów w każdej strefie. Jeśli zestaw skalowania nie może znaleźć pięciu odrębnych domen błędów na strefę, aby spełnić żądanie alokacji, żądanie zakończy się niepowodzeniem.

• Rozłożenie dostosowane do domen błędów dysków zarządzanych (platformFaultDomainCount = 2 lub 3) Można rozważyć dostosowanie liczby domen błędów zestawu skalowania do liczby domen błędów dysków zarządzanych. To wyrównanie może pomóc zapobiec utracie kworum, jeśli cała domena błędów dysków zarządzanych ulegnie awarii. Liczbę domen błędów można ustawić na mniejszą lub równą liczbie domen błędów dysków zarządzanych dostępnych w każdym z regionów. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Najlepsze rozwiązania dotyczące uzyskiwania wysokiej dostępności za pomocą maszyn wirtualnych platformy Azure i dysków zarządzanych.

Równoważenie strefy

W przypadku zestawów skalowania wdrożonych w wielu strefach (strefowo nadmiarowych) można wybrać równoważenie strefy najlepszego wysiłku lub ścisłe równoważenie strefowe. Zestaw skalowania jest uznawany za "zrównoważony", jeśli każda strefa ma taką samą liczbę maszyn wirtualnych (plus lub minus jedną maszynę wirtualną), jak wszystkie inne strefy w zestawie skalowania. Na przykład:

Zestaw skalowania	Maszyny wirtualne w strefie 1	Maszyny wirtualne w strefie 2	Maszyny wirtualne w strefie 3	Równoważenie strefy
Zrównoważony zestaw skalowania	2	3	3	Ten zestaw skalowania jest uznawany za zrównoważony. Istnieje tylko jedna strefa z inną liczbą maszyn wirtualnych i jest tylko 1 mniejsza niż inne strefy.
Niezrównoważony zestaw skalowania	1	3	3	Ten zestaw skalowania jest uznawany za niezrównoważony. Strefa 1 ma 2 maszyny wirtualne mniejsze niż strefy 2 i 3.

Istnieje możliwość, że maszyny wirtualne w zestawie skalowania zostały pomyślnie utworzone, ale nie można wdrożyć rozszerzeń na tych maszynach wirtualnych. Maszyny wirtualne z błędami rozszerzeń są nadal liczone podczas określania, czy zestaw skalowania jest zrównoważony. Na przykład zestaw skalowania z 3 maszynami wirtualnymi w strefie 1, 3 maszyn wirtualnych w strefie 2 i 3 maszyn wirtualnych w strefie 3 jest uznawany za zrównoważony, nawet jeśli wszystkie rozszerzenia nie powiodły się w strefie 1, a wszystkie rozszerzenia zakończyły się powodzeniem w strefach 2 i 3.

W przypadku równowagi stref najlepszego wysiłku zestaw skalowania próbuje skalować w górę i w dół przy zachowaniu równowagi. Jeśli jednak z jakiegoś powodu równoważenie nie jest możliwe (na przykład jeśli jedna strefa ulegnie awarii, a zestaw skalowania nie może utworzyć nowej maszyny wirtualnej w tej strefie), zestaw skalowania umożliwia tymczasową nierównowagę, aby pomyślnie skalować w górę lub w dół. W kolejnych próbach skalowania w górę, zestaw skalowania dodaje maszyny wirtualne do stref, które wymagają większej liczby maszyn wirtualnych, aby zestaw skalowania był zrównoważony. Podobnie w kolejnych próbach skalowania zestaw skalowania usuwa maszyny wirtualne ze stref, które wymagają mniejszej liczby maszyn wirtualnych, aby zestaw skalowania był zrównoważony. W przypadku "ścisłej równowagi stref" zestaw skalowania nie udaje się w przypadku wszelkich prób skalowania wewnątrz lub na zewnątrz, jeśli wprowadziłoby to nierównowagę.

Aby użyć równoważenia stref w trybie best-effort, ustaw zoneBalance na false. To zoneBalance ustawienie jest domyślnym ustawieniem w API wersji 2017-12-01. Aby skonfigurować ścisłe równoważenie stref, ustaw wartość zoneBalancetrue.

Migracja do obsługi strefy dostępności

Aby dowiedzieć się, jak ponownie wdrożyć regionalny zestaw skalowania w celu obsługi stref dostępności, zobacz Migrowanie maszyn wirtualnych i zestawów skalowania maszyn wirtualnych do obsługi stref dostępności.

Dodatkowe wskazówki

Grupy umieszczeniowe

Ważne

Grupy umieszczania dotyczą tylko zestawów skalowania maszyn wirtualnych działających w jednolitym trybie orkiestracji.

Podczas wdrażania zestawu skalowania maszyn wirtualnych można wdrożyć przy użyciu jednej lub wielu grup rozmieszczenia w strefie dostępności. W przypadku regionalnych zestawów skalowania można mieć pojedynczą grupę alokacji w regionie lub wiele grup alokacji w regionie. Jeśli właściwość singlePlacementGroup zestawu skalowania ma wartość false, zestaw skalowania może składać się z wielu grup umieszczania i ma zakres od 0 do 1000 maszyn wirtualnych. Po ustawieniu wartości domyślnej true zestaw skali składa się z pojedynczej grupy rozmieszczania i ma zakres od 0 do 100 maszyn wirtualnych. W przypadku większości obciążeń zalecamy użycie wielu grup alokacji, co umożliwia większą skalowalność. W wersji 2017-12-01 interfejsu API, zestawy skalowania domyślnie korzystają z wielu grup umieszczania dla jednostrefowych i między-strefowych zestawów skalowania, ale domyślnie używają pojedynczej grupy umieszczania dla regionalnych zestawów skalowania.

Następne kroki

Niezawodność na platformie Azure

Wdrażanie aplikacji w zestawach skalowania maszyn wirtualnych

Użyj automatycznego skalowania z zestawami skalowania maszyn wirtualnych.