教程：使用 Azure CLI 自动缩放虚拟机规模集

项目
09/03/2024

创建规模集时，可定义想运行的 VM 实例数。若应用程序需要更改，可自动增加或减少 VM 实例数。通过自动缩放功能，可随客户需求的改变而进行调整，或在应用的整个生命周期内响应应用程序性能更改。本教程介绍如何执行下列操作：

对规模集使用自动缩放
创建和使用自动缩放规则
对 VM 实例进行压力测试并触发自动缩放规则
在需求下降时自动横向缩减

如果没有 Azure 订阅，可在开始前创建一个试用帐户。

先决条件

如需在本地运行 CLI 参考命令，请安装 Azure CLI。如果在 Windows 或 macOS 上运行，请考虑在 Docker 容器中运行 Azure CLI。有关详细信息，请参阅如何在 Docker 容器中运行 Azure CLI。
- 如果使用的是本地安装，请使用 az login 命令登录到 Azure CLI。若要完成身份验证过程，请遵循终端中显示的步骤。有关其他登录选项，请参阅使用 Azure CLI 登录。
- 出现提示时，请在首次使用时安装 Azure CLI 扩展。有关扩展详细信息，请参阅使用 Azure CLI 的扩展。
- 运行 az version 以查找安装的版本和依赖库。若要升级到最新版本，请运行 az upgrade。

本教程需要 Azure CLI 2.0.32 或更高版本。

创建规模集

使用 az group create 创建资源组。

az group create --name myResourceGroup --location chinanorth2

现在，使用 az vmss create 创建虚拟机规模集。以下示例创建实例计数为 2 的规模集，并生成 SSH 密钥（如果不存在）。

az vmss create \
  --resource-group myResourceGroup \
  --name myScaleSet \
  --image <SKU image> \
  --orchestration-mode Flexible \
  --instance-count 2 \
  --admin-username azureuser \
  --generate-ssh-keys

定义自动缩放配置文件

若要在规模集上启用自动缩放，首先要定义自动缩放配置文件。此配置文件定义默认、最小和最大规模集容量。这些限制可让你通过不继续创建 VM 实例来控制成本，并可使用缩小事件中保留的最小数量的实例均衡可接受的性能。使用 az monitor autoscale create 创建自动缩放配置文件。以下示例设置了默认值，以及最小容量 2 个 VM 实例、最大容量 10 个 VM ：

az monitor autoscale create \
  --resource-group myResourceGroup \
  --resource myScaleSet \
  --resource-type Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets \
  --name autoscale \
  --min-count 2 \
  --max-count 10 \
  --count 2

创建规则，以便自动横向扩展

如果应用程序需求提高，规模集中 VM 实例上的负载将会增大。如果这种负载增大持续稳定，而不只是短暂的需求，那么可以配置自动缩放规则来增加规模集中的 VM 实例数。创建这些 VM 实例并部署应用程序后，规模集会开始通过负载均衡器将流量分配到这些实例和应用程序。可以控制要监视的指标、应用程序负载必须处于给定阈值内的时间，以及要添加到规模集的 VM 实例数。

使用 az monitor autoscale rule create 创建一个规则，当平均 CPU 负载在超过 5 分钟的时间段超过 70% 时，该规则会增加规模集中的 VM 实例数。触发规则时，VM 实例数增加 3。

az monitor autoscale rule create \
  --resource-group myResourceGroup \
  --autoscale-name autoscale \
  --condition "Percentage CPU > 70 avg 5m" \
  --scale out 3

创建规则，以便自动横向缩减

在夜间或周末，应用程序需求可能会降低。如果这种负载降低在一段时间内持续稳定，可以配置自动缩放规则来减少规模集中的 VM 实例数。这种横向缩减操作可以减少运行规模集所需的成本，因为只运行满足当前需求所需的实例数。

让我们使用 az monitor autoscale rule create 创建另一个规则，当平均 CPU 负载随后在 5 分钟内低于 30% 时，该规则会减少规模集中的 VM 实例数。以下示例定义将 VM 实例数减 1 的规则。

az monitor autoscale rule create \
  --resource-group myResourceGroup \
  --autoscale-name autoscale \
  --condition "Percentage CPU < 30 avg 5m" \
  --scale in 1

在规模集上生成 CPU 负载

若要测试自动缩放规则，请在规模集的 VM 实例上生成一些 CPU 负载。这种模拟的 CPU 负载会导致自动缩放以横向扩展的方式增加 VM 实例数。随着模拟的 CPU 负载下降，自动缩放规则会进行横向缩减，减少 VM 实例数。

若要连接到单个实例，请参阅教程：连接到虚拟机规模集实例

登录后，安装 stress 或 stress-ng 实用工具。启动 10 个生成 CPU 负载的 stress 辅助角色。这些辅助角色运行 420 秒，此时间足以让自动缩放规则实施所需的操作。

sudo apt-get update
sudo apt-get -y install stress
sudo stress --cpu 10 --timeout 420 &

sudo dnf install stress-ng
sudo  stress-ng --cpu 10 --timeout 420s --metrics-brief &

sudo zypper install stress-ng
sudo stress-ng --cpu 10 --timeout 420s --metrics-brief &

当 stress 显示类似于 stress: info: [2688] dispatching hogs:10 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd 的输出时，按 Enter 键返回到提示符。

若要确认 stress 是否生成了 CPU 负载，请使用 top 实用工具检查活动的系统负载：

top

退出 top，然后关闭与 VM 实例的连接。 stress 继续在 VM 实例上运行。

Ctrl-c
exit

连接到第二个 VM 实例，所使用的端口号是前面的 az vmss list-instance-connection-info 列出的：

ssh azureuser@13.92.224.66 -p 50003

安装并运行 stress 或 stress-ng，然后在这第二个 VM 实例上启动十个辅助角色。

sudo apt-get -y install stress
sudo stress --cpu 10 --timeout 420 &

sudo dnf install stress-ng
sudo  stress-ng --cpu 10 --timeout 420s --metrics-brief &

sudo zypper install stress-ng
sudo stress-ng --cpu 10 --timeout 420s --metrics-brief &

当 stress 再次显示类似于 stress: info: [2713] dispatching hogs:10 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd 的输出时，按 Enter 键返回到提示符。

关闭与第二个 VM 实例的连接。 stress 继续在 VM 实例上运行。

exit

监视活动的自动缩放规则

若要监视规模集中的 VM 实例数，请使用 watch。自动缩放规则需要 5 分钟的时间才能开始横向扩展过程，以便响应由每个 VM 实例上的 stress 生成的 CPU 负载：

watch az vmss list-instances \
  --resource-group myResourceGroup \
  --name myScaleSet \
  --output table

达到 CPU 阈值以后，自动缩放规则会增加规模集中的 VM 实例数。以下输出显示，在规模集进行自动横向扩展时创建了 3 个 VM：

Every 2.0s: az vmss list-instances --resource-group myResourceGroup --name myScaleSet --output table

  InstanceId  LatestModelApplied    Location    Name          ProvisioningState    ResourceGroup    VmId
------------  --------------------  ----------  ------------  -------------------  ---------------  ------------------------------------
           1  True                  chinanorth2      myScaleSet_1  Succeeded            myResourceGroup  4f92f350-2b68-464f-8a01-e5e590557955
           2  True                  chinanorth2      myScaleSet_2  Succeeded            myResourceGroup  d734cd3d-fb38-4302-817c-cfe35655d48e
           4  True                  chinanorth2      myScaleSet_4  Creating             myResourceGroup  061b4c90-0d73-49fc-a066-19eab0b3d95c
           5  True                  chinanorth2      myScaleSet_5  Creating             myResourceGroup  4beff8b9-4e65-40cb-9652-43899309da27
           6  True                  chinanorth2      myScaleSet_6  Creating             myResourceGroup  9e4133dd-2c57-490e-ae45-90513ce3b336

当 stress 在初始 VM 实例上停止后，平均 CPU 负载会回到正常。另一个 5 分钟后，自动缩放规则会横向缩减 VM 实例数。横向缩减操作会首先删除 ID 值最高的 VM 实例。如果规模集使用可用性集或可用性区域，则横向缩减操作将均匀分布到这些 VM 实例上。以下示例输出显示，在规模集进行自动横向缩减时删除了一个 VM 实例：

6  True                  chinanorth2      myScaleSet_6  Deleting             myResourceGroup  9e4133dd-2c57-490e-ae45-90513ce3b336

使用 Ctrl-c 退出 watch。规模集继续每 5 分钟横向缩减一次，每次删除一个 VM 实例，直至达到最小实例计数 2。

清理资源

若要删除规模集和其他资源，请使用 az group delete 删除资源组及其所有资源。 --no-wait 参数会使光标返回提示符处，无需等待操作完成。 --yes 参数将确认是否希望删除资源，而不会有额外提示。

az group delete --name myResourceGroup --yes --no-wait

后续步骤

本教程介绍了如何使用 Azure CLI 自动进行规模集的横向缩减或扩展：

对规模集使用自动缩放
创建和使用自动缩放规则
对 VM 实例进行压力测试并触发自动缩放规则
在需求下降时自动横向缩减