使用ARM和VMSS建立自動擴充的web叢集

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在很多的商業情境中，使用者的訪問，峰值時間都是很難預測的，尤其是做一些市場推廣活動和促銷的時候，到底部署什麼規模的web叢集合適，這一直是個問題，部署過量會造成高成本和資源不必要的浪費，部署過少，如果到達峰值，來不及部署，容易造成使用者無法訪問，使用者體驗差，交易損失等等，當然更不用提營運人員時刻神經緊繃的即時監測壓力情況，以便及時採取措施……

在雲端運算技術日新月異的今天，這個情境是非常不和諧的：）VMSS作為Azure新的計算方式，提供了按照壓力負載自動擴充收縮，並且同時支援Windows和Linux，在提供了IAAS層級的控制靈活性的同時，也提供了PAAS層級的自動擴充，對於無狀態的web伺服器應用等情境非常適合，本文介紹如何通過ARM模板和VMSS建立一個自動負載平衡的，按照你的CPU負載自動擴充的web伺服器叢集：

在本模板中，將會建立如下測試環境：

1. 定義一個負載平衡器，負責轉寄前端的web請求給後端的web叢集
2. 使用VMSS建立一個web叢集
3. 使用客戶定製化指令碼，自動安裝Apache web伺服器，和PHP web應用
4. 定義自動擴充集合的規則，根據虛擬機器自動擴充集合中的CPU負載進行自動擴充或者收縮，虛擬機器也會自動的在負載平衡器中自動添加或者刪除
5. 壓力測試用具，可以使用LoadRunner，Apache AB等等，在本例中，使用PHP產生壓力，達到CPU閾值要求
6. 原始的ARM模版請參考Azure的quick start模版：

https://github.com/Azure/azure-quickstart-templates/tree/master/201-vmss-lapstack-autoscale

1. 我修改過的，直接可以在Azure China上啟動並執行模版如下：

   https://github.com/kingliantop/azurelabs/tree/master/AzureChinaARMTemplate/vmss-lapstack-autoscale

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模板定義：

1. 對於VMSS的基本定義，前述文檔已經介紹過，不在贅述，再次我們先看一下負載平衡器的定義，首先我們需要增加一個負載平衡器的資源，這個資源依賴於公用IP地址，前端地址就是公用IP地址：

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2. 接下來我們需要定義負載平衡的規則，前端的請求通過DNS或者公網IP地址進來以後，通過預設的地址分發給後端的IP資源集區，協議是TCP，前端和後端連接埠都是標準的80連接埠，你也可以設定負載平衡器空閑逾時時間，這個時間會決定你的串連空閑時間長度，最長可是設定為30分鐘；因為我們後續主要配置的是http請求，所以主要設定一下針對80連接埠的探測，以此判斷後端虛擬機器是否健康：

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3. 為方便使用者定製化部署，快速擴充，Azure提供了定製化指令碼擴充，可以讓你在虛擬機器部署完成後，運行自訂的指令碼，安裝你自己軟體，部署你自己的應用，具體的用法如下，你可以將你的應用放在Azure儲存中，本例中放在了github上，然後執行bash，進行安裝配置：

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   在本次測試中，提供了兩個PHP web檔案，一個是index.php，用來顯示當前的web應用跑在哪個伺服器上，另外一個是do_work.php用來給web伺服器產生壓力，觸發自動擴充。

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4. 最後需要配置一下VMSS自動擴充的規則，在什麼情況下進行自動擴充，在什麼情況下，進行自動收縮，在本例中，我們定義整個VMSS中平均CPU的負載在過去5分鐘內高於60%就進行自動擴充，低於50%的時候自動收縮：

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5. 最後我們需要配置一下參數檔案，定義一下VMSS的名稱，初始在VMSS中需要幾個虛擬機器，使用者名稱和密碼即可：

6. 最後，我們使用Powershell進行部署，我已經寫好了一個deploy.ps1檔案，大家在Powershell下修改下參數，直接執行即可，比如你希望的資源群組名稱，部署的地區等參數，然後在Powershell下執行即可：

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   #用你的Azure帳號登陸

   Login-AzureRmAccount -EnvironmentName AzureChinaCloud

   #執行部署指令碼

7. 部署完成後，登陸Azure新portal，https://portal.azure.cn, 可以看到新的VMSS集合已經部署成功，包括有一個擴充集，，一個負載平衡器，一個公網IP地址及多個用於分發VM的儲存帳號：

8. 開啟虛擬機器擴充功能集，，查看當前執行個體，可以看到當前有2個執行個體：

9 .點擊負載平衡器，獲得公網的IP地址或者DNS，在瀏覽器中開啟，可以看到當前串連的是001 web伺服器，該頁面是一個demo頁面，用於給虛擬機器產生壓力；新開啟一個瀏覽器,串連負載平衡器，可以看到請求被分發到了002 web伺服器：

10 . 在當前的測試頁面上，輸入500秒，作為壓力測試時間長度，點擊"DO work"，那麼PHP程式就會產生壓力，佔滿CPU：

11. 大約等待5，6分鐘以後,連續5分鐘的CPU負載超過60%，我們開啟新portal的虛擬機器擴充功能頁面的執行個體頁面，可以看到，按照我們定義的VMSS自動擴充規則，虛擬機器開始自動增加：

12. 使用不同的瀏覽器測試網站，還會看到網站請求會被分發到建立立的伺服器B，C，F等等，說明自動擴充集正在增加web伺服器的時候，也會自動更新負載平衡器的設定，讓前端客戶的請求按照預設的雜湊規則分發給後端的伺服器，實現動態負載平衡：

13. 壓力測試完成，虛擬機器擴充功能集的壓力逐步低於50%，這個時候，整個虛擬機器擴充功能集合會監測最近5分鐘的負載情況，一旦滿足收縮要求，就會執行cooldown的過程，逐步移除web伺服器，也會從負載平衡器移除，降低成本：

通過這個測試可以看到，我們可以方便的使用VMSS+ARM快速的構建自動可擴充的web叢集，並且使用定製化指令碼部署我們的應用程式。

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使用ARM和VMSS建立自動擴充的web叢集