VM 擴展集 (Scale Sets)

Azure 虛擬機器擴展集 (Virtual Machine Scale Sets) 是 Azure 提供的一種工具，用於自動化和高效地管理和擴展大量虛擬機器 (VM)。它使得應用程式可以根據負載需求自動擴展或縮減 VM 的數量，從而提高可用性和彈性。以下是有關 VM 擴展集的詳細介紹。

一、什麼是 VM 擴展集？

1. 定義

• VM 擴展集：Azure VM 擴展集是一種計算資源，可以讓您在多個 VM 之間自動擴展和縮減資源。它支持同時管理、配置和更新大量 VM，並且可以根據預定義的規則自動調整 VM 數量，以應對變化的負載需求。

2. 適用場景

• 彈性擴展：適合處理波動性負載的應用程式，如電商網站、移動應用後端、數據處理工作負載等。
• 高可用性：適用於需要確保高可用性的場景，VM 擴展集可以分佈在不同的故障域和更新域中，提供冗餘和容錯能力。
• 大規模部署：支持管理和運營大量相同配置的 VM，例如分布式計算、容器化應用程式等。

二、VM 擴展集的主要特性

1. 自動擴展

• 負載自動調整：根據 CPU 使用率、記憶體使用率、隊列長度或其他自定義指標，VM 擴展集可以自動增加或減少 VM 數量，確保應用程式始終以最佳狀態運行。
• 時間表擴展：可以根據預定的時間表調整 VM 數量，例如在高峰期間增加 VM，在低峰時段減少 VM。

2. 高可用性

• 故障域和更新域：VM 擴展集中的 VM 可以分佈在多個故障域和更新域中，這樣即使有一個域出現故障，應用程式仍然可以繼續運行。這種設計確保了高可用性和持續運行能力。
• 區域分佈：VM 擴展集可以跨 Azure 多個地區運行，進一步提高了災難恢復能力。

3. 集成管理

• 一致配置：所有 VM 使用相同的映像和配置，使得管理和運維變得更加簡單和高效。
• 更新和升級：通過滾動更新功能，您可以逐步更新 VM 擴展集中 VM 的映像或配置，減少對應用程式運行的影響。

4. 支持容器和微服務架構

• Azure Kubernetes Service (AKS) 集成：VM 擴展集可以作為 AKS 的基礎設施，支持大規模容器化應用程式的自動擴展和管理。
• 微服務架構：利用 VM 擴展集，您可以輕鬆部署和擴展基於微服務架構的應用程式，確保每個服務根據需求獨立擴展。

三、如何配置和使用 VM 擴展集

1. 創建 VM 擴展集

• Azure Portal：您可以通過 Azure Portal 簡單地創建和配置 VM 擴展集，選擇所需的映像、VM 大小和其他配置參數。
• Azure CLI/PowerShell：使用 Azure CLI 或 PowerShell，您可以自動化創建和管理 VM 擴展集，特別適合於 DevOps 流程。

2. 設置自動擴展規則

• 自動擴展條件：配置自動擴展條件，例如當 CPU 使用率超過 75% 時自動增加 VM，或當 CPU 使用率低於 30% 時減少 VM。
• 時間表規則：根據預測的負載高峰和低谷設置時間表規則，確保在高峰時期有足夠的 VM 來支持應用程式運行。

3. 監控和調整

• 監控性能：使用 Azure Monitor 和 Application Insights，您可以實時監控 VM 擴展集的性能，並根據需要調整擴展規則。
• 警報設置：配置警報，當擴展集達到某些關鍵指標時（如 VM 數量上限），系統會自動通知您，確保及時處理。

四、VM 擴展集的定價

1. 基於 VM 定價

• 按 VM 計費：VM 擴展集的定價主要基於擴展集內運行的 VM 數量。每台 VM 的計費方式與獨立 VM 相同，根據 VM 大小、使用地區、操作系統等因素計算。
• 存儲和網絡費用：除了 VM 自身的計費，擴展集中使用的存儲和網絡資源也會影響總成本。

2. 自動擴展與成本控制

• 成本優化：通過自動擴展和縮減 VM 數量，您可以根據實際負載需求靈活調整成本，避免不必要的支出。
• 使用 Spot 實例：可以在擴展集中使用 Azure Spot 實例，進一步降低成本，但需注意可能出現的中斷風險。

總結

Azure 虛擬機器擴展集 (VM Scale Sets) 是一種強大的工具，能夠自動化管理和擴展大規模虛擬機器，從而確保應用程式的高可用性和彈性。通過合理配置和監控 VM 擴展集，您可以根據實際需求靈活調整計算資源，並通過自動擴展規則和時間表最大化性能和成本效率。這使得 VM 擴展集成為雲端計算中應對動態負載需求的理想選擇。