CPU 使用率に基づくスケーリング

自動スケーリングの最も簡単な形式は、インスタンスの CPU 使用率に基づいてマネージド インスタンス グループ（MIG）をスケールすることです。

ロード バランシング処理能力、Monitoring の指標、スケジュールに基づいて MIG を自動スケーリングすることもできます。

始める前に

• オートスケーラーの制限事項を確認します。
• オートスケーラーの基礎知識を確認します。
• まだ設定していない場合は、認証を設定します。認証では、 Google Cloud サービスと API にアクセスするための ID が確認されます。ローカル開発環境からコードまたはサンプルを実行するには、次のいずれかのオプションを選択して Compute Engine に対する認証を行います。

  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. Google Cloud CLI をインストールします。 インストール後、次のコマンドを実行して Google Cloud CLI を初期化します。

     gcloud init

     外部 ID プロバイダ（IdP）を使用している場合は、まず連携 ID を使用して gcloud CLI にログインする必要があります。

     注: すでに gcloud CLI をインストールしている場合は、gcloud components update を実行して、最新バージョンがインストールされていることを確認してください。
  2. Set a default region and zone.

  REST

  このページの REST API サンプルをローカル開発環境で使用するには、gcloud CLI に指定した認証情報を使用します。

  Google Cloud CLI をインストールします。 インストール後、次のコマンドを実行して Google Cloud CLI を初期化します。

  gcloud init

  外部 ID プロバイダ（IdP）を使用している場合は、まず連携 ID を使用して gcloud CLI にログインする必要があります。

  注: すでに gcloud CLI をインストールしている場合は、gcloud components update を実行して、最新バージョンがインストールされていることを確認してください。

  詳細については、 Google Cloud 認証ドキュメントの REST を使用して認証するをご覧ください。

CPU 使用率に基づくスケーリング

マネージド インスタンス グループ（MIG）の平均 CPU 使用率に基づいて自動スケーリングできます（MIG）。このポリシーを使用すると、グループ内のインスタンスの CPU 使用率を収集して、スケーリングが必要かどうかを判断するようにオートスケーラーに指示されます。オートスケーラーが維持するターゲット CPU 使用率を設定することにより、オートスケーラーはそのレベルを維持するように動作します。

オートスケーラーでは、ターゲット CPU 使用率レベルがインスタンス グループ内のすべての vCPU の経時的な平均使用量の比率として扱われます。vCPU 全体の平均使用率がターゲット使用率を超えている場合、オートスケーラーは VM インスタンスを追加します。vCPU 全体の平均使用率がターゲット使用率を下回る場合、オートスケーラーはインスタンスを削除します。たとえば、ターゲット使用率を 0.75 に設定すると、インスタンス グループ内のすべての vCPU の平均使用率を 75% に維持するようにオートスケーラーに指示されます。

注意: 新しい VM でアプリケーションの初期化に時間がかかる場合は、CPU 使用率の目標値を 85% 以上に設定しないことをおすすめします。その場合、アプリケーションでトラフィックが増加すると、オートスケーラーによって追加された新しい VM でアプリケーションが徐々に初期化され、MIG の CPU が過負荷状態になる可能性があります。

また、予測された CPU 使用率に基づいてスケールすることも可能です。詳しくは、予測に基づくスケーリングをご覧ください。ここでは、この方法がワークロードに適しているかどうかを確認できます。

CPU 使用率に基づく自動スケーリングの有効化

このタスクに必要な権限

このタスクを行うには、次の権限が必要です。

• プロジェクトに対する compute.autoscalers.create
• プロジェクトに対する compute.instanceGroupManagers.use

Console

1. コンソールで、[インスタンス グループ] ページに移動します。

   [インスタンス グループ] に移動

2. インスタンス グループがある場合は、インスタンス グループの名前をクリックし、[編集] をクリックします。インスタンス グループの編集ページで、次の操作を行います。

   1. [グループサイズと自動スケーリング] をクリックして、セクションを開きます。
   2. [自動スケーリングを構成] をクリックします。

3. インスタンス グループがない場合は、[インスタンス グループを作成] をクリックして、次の操作を行います。

   1. [名前] フィールドに、グループの名前を指定します。
   2. [インスタンス テンプレート] リストで、テンプレートを選択します。

   3. [ロケーション] セクションで、ゾーン MIG またはリージョン MIG のどちらを作成するかに応じて、次のいずれかのオプションを選択します。

      • ゾーン MIG の場合は、[シングルゾーン] を選択し、リージョンとゾーンを選択します。
      • リージョン MIG の場合は、[マルチゾーン] を選択し、リージョンとゾーンを選択します。

4. [自動スケーリング] セクションでは、CPU 使用率の自動スケーリング シグナルがデフォルトで追加されます。シグナルのデフォルト値を使用するか、次の操作を行います。

   1. このグループでオートスケーラーが作成するインスタンスの数の最小値と最大値を指定します。

   2. 目標 CPU 使用率を編集するには、CPU 使用率シグナルをクリックしてセクションを開き、割合を指定します。

      1. [予測自動スケーリング] で [オフ] を選択します。予測自動スケーリングの詳細とワークロードに適しているかどうかについては、予測に基づくスケーリングをご覧ください。

   3. [完了] をクリックします。

5. 初期化期間を使用すると、アプリケーションの初期化に要する時間をオートスケーラーに指定できます。正確な初期化期間を指定することで、オートスケーラーによる判断が向上します。たとえば、スケールアウト時、オートスケーラーは初期化中の VM のデータを無視します。初期化中の VM はアプリケーションの通常の使用状況を表していない可能性があるためです。デフォルトの初期化期間は 60 秒です。

6. [保存] をクリックします。

gcloud

set-autoscaling サブコマンドを使用して、マネージド インスタンス グループに対する自動スケーリングを有効にします。たとえば次のコマンドでは、目標の CPU 使用率が 60% のオートスケーラーを作成しています。オートスケーラーを作成する場合は、--target-cpu-utilization パラメータだけではなく、--max-num-replicas パラメータも必要です。

注: マネージド インスタンス グループで自動スケーリングがすでに有効になっている場合に set-autoscaling コマンドを使用すると、既存のオートスケーラーが新しい設定に更新されます。

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

--cool-down-period フラグを使用して初期化期間を設定できます。これにより、アプリケーションの初期化に要する時間をオートスケーラーに指定できます。正確な初期化期間を指定することで、オートスケーラーによる判断が向上します。たとえば、スケールアウト時、オートスケーラーは初期化中の VM のデータを無視します。初期化中の VM はアプリケーションの通常の使用状況を表していない可能性があるためです。デフォルトの初期化期間は 60 秒です。

必要に応じて、予測自動スケーリングを有効にし、負荷の予測に先立ってスケールアウトできます。予測自動スケーリングがワークロードに適しているかどうかを確認するには、予測に基づくスケーリングをご覧ください。

instance-groups managed describe サブコマンドを使用して、自動スケーリングが正常に有効になっていることを確認できます。これは、対応するマネージド インスタンス グループを記述し、そのインスタンス グループの自動スケーリング機能に関する情報を提供します。

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

利用可能な gcloud コマンドとフラグの一覧については、gcloud リファレンスをご覧ください。

REST

注: 自動スケーリングはマネージド インスタンス グループの機能ですが、個別の API リソースです。自動スケーリング用の API リクエストを作成する際には、その点に注意してください。

オートスケーラーを作成するには、autoscalers.insert メソッド（ゾーン MIG の場合）または regionAutoscalers.insert メソッド（リージョン MIG の場合）を使用します。

次の例では、ゾーン MIG にオートスケーラーを作成します。

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

リクエスト本文には name フィールド、target フィールド、autoscalingPolicy フィールドを含める必要があります。autoscalingPolicy で cpuUtilization と maxNumReplicas を定義する必要があります。

coolDownPeriodSec フィールドを使用して初期化期間を設定できます。これにより、アプリケーションの初期化に要する時間をオートスケーラーに指示できます。正確な初期化期間を指定することで、オートスケーラーによる判断が向上します。たとえば、スケールアウト時、オートスケーラーは初期化中の VM のデータを無視します。初期化中の VM はアプリケーションの通常の使用状況を表していない可能性があるためです。デフォルトの初期化期間は 60 秒です。

必要に応じて、予測自動スケーリングを有効にし、負荷の予測に先立ってスケールアウトできます。予測自動スケーリングがワークロードに適しているかどうかを確認するには、予測に基づくスケーリングをご覧ください。

{
  "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
  }
}

CPU 使用率に基づく自動スケーリングの有効化の詳細については、チュートリアルのスケーラビリティが高いアプリでの自動スケーリングの使用をすべて完了します。

オートスケーラーでの高い CPU 使用率の処理方法

CPU 使用率が高い期間中に使用率が 100% に近づくと、オートスケーラーはそのグループがすでに過負荷状態になっている可能性があると判断します。そのような場合、オートスケーラーは仮想マシンの数を最大で 50% 増やします。

注: この動作は将来変更される可能性があります。この動作に依存しないことをおすすめします。

次のステップ

• 予測自動スケーリングを有効にする方法を確認する。
• オートスケーラーの管理について学習する。
• オートスケーラーによる決定の仕組みについて確認する。
• 複数の自動スケーリング信号を使用してグループをスケールする方法を確認する。