在 Windows 上创建虚拟机规模集和部署高度可用的应用

时间：2023-03-09 21:34:37
在 Windows 上创建虚拟机规模集和部署高度可用的应用

利用虚拟机规模集，可以部署和管理一组相同的、自动缩放的虚拟机。 可以手动缩放规模集中的 VM 数，也可以定义规则，以便根据资源使用情况（如 CPU 使用率、内存需求或网络流量）进行自动缩放。 在本教程中，将在 Azure 中部署虚拟机规模集。 你将学习如何执行以下操作：

  • 使用自定义脚本扩展定义要缩放的 IIS 站点
  • 为规模集创建负载均衡器
  • 创建虚拟机规模集
  • 增加或减少规模集中的实例数
  • 创建自动缩放规则

本教程需要 Azure PowerShell 模块 3.6 或更高版本。 运行 Get-Module -ListAvailable AzureRM 即可查找版本。 如果需要升级，请参阅安装 Azure PowerShell 模块。

规模集概述

利用虚拟机规模集，可以部署和管理一组相同的、自动缩放的虚拟机。 规模集中的 VM 将分布在逻辑容错域和更新域的一个或多个放置组中。 这些放置组由配置类似的 VM 组成，与可用性集相似。

可以根据需要在规模集中创建 VM。 可以定义自动缩放规则来控制如何以及何时在规模集中添加或删除 VM。 这些规则可以根据 CPU 负载、内存用量或网络流量等指标触发。

使用 Azure 平台映像时，规模集最多支持 1,000 个 VM。 对于有重要安装或 VM 自定义要求的工作负荷，可能需要创建自定义 VM 映像。 使用自定义映像时，在规模集中最多可以创建 300 个 VM。

创建用于缩放的应用

创建规模集之前，需使用 New-AzureRmResourceGroup 创建一个资源组。 以下示例在 ChinaEast 位置创建一个名为 myResourceGroupAutomate 的资源组：

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New-AzureRmResourceGroup -ResourceGroupName myResourceGroupScaleSet -Location ChinaEast

在前面的教程中，你已了解如何使用自定义脚本扩展来自动执行 VM 配置。 创建一个规模集配置，然后应用自定义脚本扩展来安装并配置 IIS：

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# Create a config object

$vmssConfig = New-AzureRmVmssConfig `

    -Location ChinaEast `

    -SkuCapacity 2 `

    -SkuName Standard_DS2 `

    -UpgradePolicyMode Automatic

# Define the script for your Custom Script Extension to run

$publicSettings = @{

    "fileUris" = (,"https://raw.githubusercontent.com/iainfoulds/azure-samples/master/automate-iis.ps1");

    "commandToExecute" = "powershell -ExecutionPolicy Unrestricted -File automate-iis.ps1"

}

# Use Custom Script Extension to install IIS and configure basic website

Add-AzureRmVmssExtension -VirtualMachineScaleSet $vmssConfig `

    -Name "customScript" `

    -Publisher "Microsoft.Compute" `

    -Type "CustomScriptExtension" `

    -TypeHandlerVersion 1.8 `

    -Setting $publicSettings

创建规模负载均衡器

Azure 负载均衡器是位于第 4 层（TCP、UDP）的负载均衡器，通过在正常运行的 VM 之间分发传入流量提供高可用性。 负载均衡器运行状况探测器监视每个 VM 上的给定端口，并仅将流量分发给正常运行的 VM。 有关详细信息，请参阅有关如何对 Windows 虚拟机进行负载均衡的下一个教程。

创建一个具有公共 IP 地址、对端口 80 上的 Web 流量进行分发的负载均衡器：

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# Create a public IP address

$publicIP = New-AzureRmPublicIpAddress `

  -ResourceGroupName myResourceGroupScaleSet `

  -Location ChinaEast `

  -AllocationMethod Static `

  -Name myPublicIP

# Create a frontend and backend IP pool

$frontendIP = New-AzureRmLoadBalancerFrontendIpConfig `

  -Name myFrontEndPool `

  -PublicIpAddress $publicIP

$backendPool = New-AzureRmLoadBalancerBackendAddressPoolConfig -Name myBackEndPool

# Create the load balancer

$lb = New-AzureRmLoadBalancer `

  -ResourceGroupName myResourceGroupScaleSet `

  -Name myLoadBalancer `

  -Location ChinaEast `

  -FrontendIpConfiguration $frontendIP `

  -BackendAddressPool $backendPool

# Create a load balancer health probe on port 80

Add-AzureRmLoadBalancerProbeConfig -Name myHealthProbe `

  -LoadBalancer $lb `

  -Protocol tcp `

  -Port 80 `

  -IntervalInSeconds 15 `

  -ProbeCount 2

# Create a load balancer rule to distribute traffic on port 80

Add-AzureRmLoadBalancerRuleConfig `

  -Name myLoadBalancerRule `

  -LoadBalancer $lb `

  -FrontendIpConfiguration $lb.FrontendIpConfigurations[0] `

  -BackendAddressPool $lb.BackendAddressPools[0] `

  -Protocol Tcp `

  -FrontendPort 80 `

  -BackendPort 80

# Update the load balancer configuration

Set-AzureRmLoadBalancer -LoadBalancer $lb

创建规模集

现在，使用 New-AzureRmVmss 创建一个虚拟机规模集。 以下示例创建一个名为 myScaleSet 的规模集：

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# Reference a virtual machine image from the gallery

Set-AzureRmVmssStorageProfile $vmssConfig `

  -ImageReferencePublisher MicrosoftWindowsServer `

  -ImageReferenceOffer WindowsServer `

  -ImageReferenceSku 2016-Datacenter `

  -ImageReferenceVersion latest

# Set up information for authenticating with the virtual machine

Set-AzureRmVmssOsProfile $vmssConfig `

  -AdminUsername azureuser `

  -AdminPassword P@ssword! `

  -ComputerNamePrefix myVM

# Create the virtual network resources

$subnet = New-AzureRmVirtualNetworkSubnetConfig `

  -Name "mySubnet" `

  -AddressPrefix 10.0.0.0/24

$vnet = New-AzureRmVirtualNetwork `

  -ResourceGroupName "myResourceGroupScaleSet" `

  -Name "myVnet" `

  -Location "ChinaEast" `

  -AddressPrefix 10.0.0.0/16 `

  -Subnet $subnet

$ipConfig = New-AzureRmVmssIpConfig `

  -Name "myIPConfig" `

  -LoadBalancerBackendAddressPoolsId $lb.BackendAddressPools[0].Id `

  -SubnetId $vnet.Subnets[0].Id

# Attach the virtual network to the config object

Add-AzureRmVmssNetworkInterfaceConfiguration `

  -VirtualMachineScaleSet $vmssConfig `

  -Name "network-config" `

  -Primary $true `

  -IPConfiguration $ipConfig

# Create the scale set with the config object (this step might take a few minutes)

New-AzureRmVmss `

  -ResourceGroupName myResourceGroupScaleSet `

  -Name myScaleSet `

  -VirtualMachineScaleSet $vmssConfig

创建和配置所有的规模集资源和 VM 需要几分钟时间。

测试应用

若要查看 IIS 网站的实际运行情况，请使用 Get-AzureRmPublicIPAddress 获取负载均衡器的公共 IP 地址。 以下示例获取作为规模集的一部分创建的 myPublicIP 的 IP 地址：

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Get-AzureRmPublicIPAddress -ResourceGroupName myResourceGroupScaleSet -Name myPublicIP | select IpAddress

将公共 IP 地址输入到 Web 浏览器中。 将显示应用，包括负载均衡器将流量分发到的 VM 的主机名：

在 Windows 上创建虚拟机规模集和部署高度可用的应用

若要查看规模集的实际运行情况，可以强制刷新 Web 浏览器，以查看负载均衡器如何在运行应用的所有 VM 之间分发流量。

管理任务

在规模集的整个生命周期内，可能需要运行一个或多个管理任务。 此外，可能还需要创建自动执行各种生命周期任务的脚本。 Azure PowerShell 提供了一种用于执行这些任务的快速方法。 以下是一些常见任务。

查看规模集中的 VM

若要查看规模集中运行的 VM 的列表，请使用 Get-AzureRmVmssVM，如下所示：

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# Get current scale set

$scaleset = Get-AzureRmVmss `

  -ResourceGroupName myResourceGroupScaleSet `

  -VMScaleSetName myScaleSet

# Loop through the instanaces in your scale set

for ($i=1; $i -le ($scaleset.Sku.Capacity - 1); $i++) {

    Get-AzureRmVmssVM -ResourceGroupName myResourceGroupScaleSet `

      -VMScaleSetName myScaleSet `

      -InstanceId $i

}

增加或减少 VM 实例

若要查看规模集中当前包含的实例数，请使用 Get-AzureRmVmss 并查询 sku.capacity：

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Get-AzureRmVmss -ResourceGroupName myResourceGroupScaleSet `

    -VMScaleSetName myScaleSet | `

    Select -ExpandProperty Sku

然后，可以使用 Update-AzureRmVmss 手动增加或减少规模集中虚拟机的数目。 以下示例将规模集中 VM 的数目设置为 5：

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# Get current scale set

$scaleset = Get-AzureRmVmss `

  -ResourceGroupName myResourceGroupScaleSet `

  -VMScaleSetName myScaleSet

# Set and update the capacity of your scale set

$scaleset.sku.capacity = 5

Update-AzureRmVmss -ResourceGroupName myResourceGroupScaleSet `

    -Name myScaleSet `

    -VirtualMachineScaleSet $scaleset

这将花费数分钟来更新规模集中指定数目的实例。

配置自动缩放规则

你可以定义自动缩放规则，而不是手动缩放规模集中实例的数目。 这些规则监视规模集中的实例，并根据所定义的指标和阈值做出相应响应。 如果平均 CPU 负载高于 60% 且持续时间超过 5 分钟，以下示例将增加一个实例。 如果平均 CPU 负载低于 30% 且持续时间超过 5 分钟，则将减少一个实例：

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# Define your scale set information

$mySubscriptionId = (Get-AzureRmSubscription).Id

$myResourceGroup = "myResourceGroupScaleSet"

$myScaleSet = "myScaleSet"

$myLocation = "China North"

# Create a scale up rule to increase the number instances after 60% average CPU usage exceeded for a 5 minute period

$myRuleScaleUp = New-AzureRmAutoscaleRule `

  -MetricName "Percentage CPU" `

  -MetricResourceId /subscriptions/$mySubscriptionId/resourceGroups/$myResourceGroup/providers/Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets/$myScaleSet `

  -Operator GreaterThan `

  -MetricStatistic Average `

  -Threshold 60 `

  -TimeGrain 00:01:00 `

  -TimeWindow 00:05:00 `

  -ScaleActionCooldown 00:05:00 `

  -ScaleActionDirection Increase `

  -ScaleActionValue 1

# Create a scale down rule to decrease the number of instances after 30% average CPU usage over a 5 minute period

$myRuleScaleDown = New-AzureRmAutoscaleRule `

  -MetricName "Percentage CPU" `

  -MetricResourceId /subscriptions/$mySubscriptionId/resourceGroups/$myResourceGroup/providers/Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets/$myScaleSet `

  -Operator LessThan `

  -MetricStatistic Average `

  -Threshold 30 `

  -TimeGrain 00:01:00 `

  -TimeWindow 00:05:00 `

  -ScaleActionCooldown 00:05:00 `

  -ScaleActionDirection Decrease `

  -ScaleActionValue 1

# Create a scale profile with your scale up and scale down rules

$myScaleProfile = New-AzureRmAutoscaleProfile `

  -DefaultCapacity 2  `

  -MaximumCapacity 10 `

  -MinimumCapacity 2 `

  -Rules $myRuleScaleUp,$myRuleScaleDown `

  -Name "autoprofile"

# Apply the autoscale rules

Add-AzureRmAutoscaleSetting `

  -Location $myLocation `

  -Name "autosetting" `

  -ResourceGroup $myResourceGroup `

  -TargetResourceId /subscriptions/$mySubscriptionId/resourceGroups/$myResourceGroup/providers/Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets/$myScaleSet `

  -AutoscaleProfiles $myScaleProfile

后续步骤

在本教程中，你已创建了一个虚拟机规模集。 你已学习了如何执行以下操作：

  • 使用自定义脚本扩展定义要缩放的 IIS 站点
  • 为规模集创建负载均衡器
  • 创建虚拟机规模集
  • 增加或减少规模集中的实例数
  • 创建自动缩放规则

请继续学习下一教程，详细了解虚拟机的负载均衡概念。

对虚拟机进行负载均衡

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