Escalonamento com base no uso da CPU

A forma mais simples de escalonamento automático é escalonar um grupo gerenciado de instâncias (MIG, na sigla em inglês) com base na utilização da CPU pelas instâncias.

Também é possível fazer o escalonamento automático de um MIG com base na capacidade de disponibilização do balanceamento de carga, nas métricas do Monitoring ou em programações.

Antes de começar

• Analise as limitações do escalonador automático.
• Leia sobre os fundamentos do escalonador automático.
• Configure a autenticação, se ainda não tiver feito isso. Com isso, você confirma sua identidade para acesso a serviços e APIs do Google Cloud . Para executar código ou exemplos em um ambiente de desenvolvimento local, faça a autenticação no Compute Engine com um destes métodos:

  Select the tab for how you plan to use the samples on this page:

  Console

  When you use the Google Cloud console to access Google Cloud services and APIs, you don't need to set up authentication.

  gcloud

  1. Instale a CLI do Google Cloud. Após a instalação, inicialize a CLI do Google Cloud executando o seguinte comando:

     gcloud init

     Ao usar um provedor de identidade (IdP) externo, primeiro faça login na gcloud CLI com sua identidade federada.

     Observação: se você já instalou a gcloud CLI, execute o comando gcloud components update para verificar se você tem a versão mais recente.
  2. Set a default region and zone.

  REST

  Para usar as amostras da API REST desta página em um ambiente de desenvolvimento local, use as credenciais fornecidas para gcloud CLI.

  Instale a CLI do Google Cloud. Após a instalação, inicialize a CLI do Google Cloud executando o seguinte comando:

  gcloud init

  Ao usar um provedor de identidade (IdP) externo, primeiro faça login na gcloud CLI com sua identidade federada.

  Observação: se você já instalou a gcloud CLI, execute o comando gcloud components update para verificar se você tem a versão mais recente.

  Saiba mais em Autenticar para usar REST na documentação de autenticação do Google Cloud .

Escalonamento com base no uso da CPU

É possível fazer escalonamento automático com base na utilização média da CPU de um grupo de instâncias gerenciadas (MIG, na sigla em inglês). Com essa política, o uso da CPU pelas instâncias do grupo é coletado no escalonador automático e é possível determinar se o escalonamento é necessário. Você define a meta de uso da CPU que será mantida pelo escalonador automático, e ele trabalha para manter esse nível.

O escalonador automático avalia a meta do nível de utilização da CPU como uma fração do uso médio de todas as vCPUs ao longo do tempo no grupo de instâncias. Se o uso médio de todas as vCPUs exceder a utilização desejada, o escalonador automático adicionará instâncias de VM. Por outro lado, se esse uso médio for menor do que a utilização pretendida, o escalonador automático vai remover instâncias. Por exemplo, uma meta de utilização configurada como 0,75 instrui o escalonador automático a manter um uso médio de 75% entre todas as vCPUs no grupo de instâncias.

Cuidado: caso o aplicativo leve muito tempo para ser inicializado em novas VMs, o Google recomenda que você não defina uma meta de uso de CPU de 85% ou mais. Nesse caso, se o aplicativo passar por um aumento de tráfego, as CPUs do MIG poderão correr risco de sobrecarga enquanto o aplicativo é inicializado lentamente nas novas VMs adicionadas pelo escalonador automático.

Também é possível fazer o escalonamento com base na previsão de uso da CPU. Para saber mais e descobrir se essa configuração é adequada para sua carga de trabalho, consulte Escalonamento com base em previsões.

Ativar o escalonamento automático com base no uso da CPU

Permissões exigidas para a tarefa

Para executar esta tarefa, é necessário ter permissões:

• compute.autoscalers.create no projeto
• compute.instanceGroupManagers.use no projeto

Console

1. No console, acesse a página Grupos de instâncias.

   Acessar Grupos de instâncias

2. Se você tiver um grupo de instâncias, clique no nome dele e selecione Editar. Na página de edição do grupo de instâncias, faça o seguinte:

   1. Clique em Tamanho do grupo e escalonamento automático para abrir a seção.
   2. Clique em Configurar escalonamento automático.

3. Se você não tiver um grupo de instâncias, clique em Criar grupo de instâncias e faça o seguinte:

   1. No campo Nome, especifique um nome para o grupo.
   2. Na lista Modelos de instância, selecione um modelo.

   3. Na seção Local, escolha uma das opções abaixo de acordo com a criação de um MIG zonal ou regional:

      • Para um MIG zonal, selecione Zona única e escolha uma região e uma zona.
      • Para um MIG regional, selecione Várias zonas e escolha uma região e as zonas.

4. Na seção Escalonamento automático, um indicador de escalonamento automático do uso da CPU é adicionado por padrão. Você pode usar os valores padrão do indicador ou fazer o seguinte:

   1. Especifique os números mínimo e máximo de instâncias que você quer que o escalonador automático crie no grupo.

   2. Para editar a meta de uso da CPU, clique no indicador de uso da CPU para abrir a seção e especificar a porcentagem.

      1. Em Escalonamento automático preditivo, selecione Desativado. Para saber mais sobre o escalonamento automático preditivo e descobrir se ele é adequado para sua carga de trabalho, consulte Escalonamento com base em previsões.

   3. Clique em Concluído.

5. Use o Período de inicialização para informar ao escalonador automático quanto tempo demora a inicialização do aplicativo. Especificar um período de inicialização preciso melhora as decisões do escalonador automático. Por exemplo, durante o escalonamento horizontal, o escalonador automático ignora os dados das VMs que ainda estão sendo inicializadas, porque é possível que elas ainda não representem o uso regular do aplicativo. O período de inicialização padrão é de 60 segundos.

6. Clique em Salvar.

gcloud

Use o subcomando set-autoscaling para ativar o escalonamento automático de um grupo gerenciado de instâncias. Por exemplo, o comando a seguir cria um escalonador automático com uma meta de uso da CPU de 60%. Além do parâmetro --target-cpu-utilization, o parâmetro --max-num-replicas também é necessário para criar um escalonador automático:

Observação: quando o escalonamento automático já está ativado para um grupo gerenciado de instâncias, o comando set-autoscaling atualiza o escalonador automático atual para as novas especificações.

gcloud compute instance-groups managed set-autoscaling example-managed-instance-group \
    --max-num-replicas 20 \
    --target-cpu-utilization 0.60 \
    --cool-down-period 90

Use a flag --cool-down-period para definir o período de inicialização, que informa ao escalonador automático quanto tempo leva para o aplicativo ser inicializado. Especificar um período de inicialização preciso melhora as decisões do escalonador automático. Por exemplo, durante o escalonamento horizontal, o escalonador automático ignora os dados das VMs que ainda estão sendo inicializadas, porque é possível que elas ainda não representem o uso regular do aplicativo. O período de inicialização padrão é de 60 segundos.

Outra opção é ativar o escalonamento automático preditivo para realizar o escalonamento horizontal antes da carga prevista. Para saber se o escalonamento automático preditivo é adequado para sua carga de trabalho, consulte Escalonamento com base em previsões.

Para verificar se o escalonamento automático está ativado, use o subcomando instance-groups managed describe, que descreve o grupo gerenciado de instâncias correspondente e fornece informações sobre os recursos de escalonamento automático desse grupo:

gcloud compute instance-groups managed describe example-managed-instance-group

Para uma lista de flags e comandos gcloud disponíveis, consulte a referência de gcloud.

REST

Observação: embora o escalonamento automático seja um recurso dos grupos gerenciados de instâncias, ele é um recurso de API separado. Lembre-se disso ao criar solicitações de API para o escalonamento automático.

Para criar um escalonador automático, use o método autoscalers.insert para um MIG zonal ou o método regionAutoscalers.insert para um MIG regional.

Este exemplo cria um escalonador automático para um MIG zonal:

POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/autoscalers/

O corpo da solicitação precisa conter os campos name, target e autoscalingPolicy. autoscalingPolicy precisa definir cpuUtilization e maxNumReplicas.

Use o campo coolDownPeriodSec para definir o período de inicialização, que informa ao escalonador automático quanto tempo leva para o aplicativo ser inicializado. Especificar um período de inicialização preciso melhora as decisões do escalonador automático. Por exemplo, durante o escalonamento horizontal, o escalonador automático ignora os dados das VMs que ainda estão sendo inicializadas, porque é possível que elas ainda não representem o uso regular do aplicativo. O período de inicialização padrão é de 60 segundos.

Outra opção é ativar o escalonamento automático preditivo para realizar o escalonamento horizontal antes da carga prevista. Para saber se o escalonamento automático preditivo é adequado para sua carga de trabalho, consulte Escalonamento com base em previsões.

{
  "name": "example-autoscaler",
  "target": "https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/myproject/zones/us-central1-f/instanceGroupManagers/example-managed-instance-group",
  "autoscalingPolicy": {
    "maxNumReplicas": 10,
    "cpuUtilization": {
      "utilizationTarget": 0.6
    },
    "coolDownPeriodSec": 90
  }
}

Para saber como ativar o escalonamento automático com base no uso da CPU, confira o tutorial Como usar o escalonamento automático para aplicativos altamente escalonáveis.

Como o escalonador automático lida com a utilização intensa da CPU

Durante períodos de utilização intensa da CPU, se o uso estiver próximo de 100%, o escalonador automático vai presumir que o grupo já está muito sobrecarregado. Nesses casos, ele aumenta o número de máquinas virtuais em até 50%.

Observação: esse comportamento pode mudar no futuro. O Google recomenda que você não dependa desse comportamento.

A seguir

• Saiba como ativar o escalonamento automático preditivo.
• Saiba como gerenciar escalonadores automáticos.
• Saiba como os escalonadores automáticos tomam decisões.
• Saiba como usar vários indicadores de escalonamento automático para escalonar seu grupo.