リージョンマネージドインスタンスグループを使用したインスタンスの分散

このページでは、単一のリージョン内に分散したインスタンスを含むマネージドインスタンスグループを作成する方法について説明します。

単一のゾーンに属しているゾーンマネージドインスタンスグループとは異なり、リージョンマネージドインスタンスグループではインスタンスが単一のリージョン内の複数のゾーンに分散されるため、アプリの可用性が向上します。たとえば、デフォルトで、リージョン us-east1 のリージョンマネージドインスタンスグループが、そのリージョン内の us-east1-b、us-east1-c、us-east1-d という 3 つのゾーンでインスタンスを均等に配布するとします。

リージョンに 4 つ以上のゾーンが含まれる場合、リージョンマネージドインスタンスグループは 3 つのゾーンを選択して、そこにインスタンスを作成します。また、インスタンスを作成するゾーンを選択したり、ゾーンが 3 つ未満のリージョンにインスタンスを作成したりすることもできます。たとえば、GPU でワークロードを高速化する場合は、GPU をサポートするゾーンを選択します。

ゾーンマネージドインスタンスグループと同様、リージョンマネージドインスタンスグループでは、自動スケーリング、内部負荷分散、外部負荷分散がサポートされます。

始める前に

このガイドの API の例を使用する場合は、API アクセスを設定します。
このガイドのコマンドラインの例を使用する場合には、gcloud コマンドラインツールをインストールします。
インスタンステンプレートのドキュメントを読みます。
マネージドインスタンスグループのドキュメントを読みます。
リージョンとゾーンのドキュメントを読みます。

制限事項

1 つのリージョンマネージドインスタンスグループには最大で 2,000 個のインスタンスを組み込むことができます。
マネージドインスタンスグループの更新時に、1 回のリクエストで指定できるインスタンス数は最大で 1,000 個です。
リージョンマネージドインスタンスグループには、maxRate 分散オプションを使用するロードバランサを使用できません。

リージョンマネージドインスタンスグループを選択する

Google では、ゾーンマネージドインスタンスグループよりもリージョンマネージドインスタンスグループをおすすめしています。リージョンマネージドインスタンスグループの場合、アプリの負荷を複数のゾーンに分散でき、アプリが単一のゾーンに制限されることも、異なるゾーンで複数のインスタンスグループを管理する必要もないからです。このレプリケーション機能は、ゾーン障害の発生や、単一ゾーンでインスタンスグループ全体の誤動作が起こる不測の事態からトラフィックを保護します。万が一そのような事態が発生した場合でも、アプリは同じリージョン内の別のゾーンで実行されているインスタンスからトラフィックの処理を続行できます。

1 つのゾーンで障害が発生した場合、または 1 つのゾーン内のインスタンスグループが応答しなくなった場合でも、リージョンマネージドインスタンスグループは次のように VM インスタンスのサポートを続行します。

リージョンマネージドインスタンスグループによって残りのゾーンに作成されたインスタンス数だけで、引き続きトラフィックが処理されます。新しいインスタンスの追加やインスタンスの再配布は行われません（自動スケーリングが設定されている場合を除く）。
障害が発生したゾーンが回復すると、インスタンスグループはそのゾーンからのトラフィック処理を再開します。

強固でスケーラブルなアプリを設計する必要がある場合は、リージョンマネージドインスタンスグループを使用してください。

プロアクティブなインスタンスの再配布

デフォルトでは、ゾーンレベルで障害が発生した場合のアプリの可用性を維持するため、リージョンマネージドインスタンスグループはリージョン内のソーン間で VM インスタンスを均等に分散しようとします。

グループの VM インスタンスに delete または abandon を実行すると、ゾーン間の配布が不均等になるため、グループはインスタンスをプロアクティブに再配布し、均等な配布状態を維持します。

ゾーン間で均等な分散を維持するために、VM インスタンス数の多いゾーンからインスタンスを削除し、VM インスタンス数の少ないゾーンに新しいインスタンスを追加します。その際、削除されるインスタンスは自動的に選択されます。

プロアクティブな再配布によってゾーン間の均等な配布を再確立します。 — **プロアクティブな再配布の例**

たとえば、リージョンマネージドインスタンスグループで、ゾーン us-central1-a、us-central1-b、us-central1-c にそれぞれ 4 つのインスタンスがあるとします。us-central1-c から 3 つの VM インスタンスが削除されると、ゾーン間でインスタンスが均等に分散されるように再調整が行われます。この場合、2 つのインスタンス（ゾーン us-central1-a と us-central1-b のそれぞれ 1 つずつ）が削除され、ゾーン us-central1-c に 2 つのインスタンスが作成されます。これにより、各ゾーンのインスタンス数が 3 つになり、均等な分散が実現します。削除されるインスタンスを選択することはできません。

インスタンスの自動再配布を防ぐには、リージョンマネージドインスタンスグループを作成または更新するときに、プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にします。

この設定は、次のような場合に便利です。

実行中の他の VM インスタンスに影響を与えずに、VM を削除または放棄する。たとえば、ジョブの完了後に、他のワーカーに影響を及ぼさずにバッチワーカー VM インスタンスを削除できます。
ステートフルアプリケーションが実行されている VM がプロアクティブな再配布により自動的に削除されないようにする。

プロアクティブな再配布を無効にすると、ゾーン障害が発生したときの処理能力に影響する可能性があります。 — *プロアクティブな再配布を無効にした後の不均等な分散*

プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にすると、マネージドインスタンスグループはバランス調整のためにインスタンスのプロアクティブな追加や削除は行いません。しかし、サイズ変更オペレーションの際には状況に応じて調整を行うため、グループのバランスを調整する機会が完全に失われるわけではありません。たとえば、スケールダウンでは大きいゾーンからインスタンスが削除され、スケールアップでは小さいゾーンにインスタンスが追加されます。

正しいマネージドインスタンスグループサイズをプロビジョニングして可用性を確保する

さまざまなイベントにより、1 つ以上のインスタンスが使用できなくなる場合があります。この問題は、以下の複数の GCP サービスを使用することで軽減できます。

リージョンマネージドインスタンスグループを使用する。アプリケーションが複数のゾーンに分散されます。
自動修復を使用する。障害が発生したインスタンスが再作成されます。
負荷分散を使用する。ユーザートラフィックが使用不可のインスタンスから自動的に切り離されます。

同時に使用できないインスタンスの数が非常に多い場合は、これらのサービスを使用しても問題が解決しないことがあります。

1 つのゾーンで障害が発生したり、インスタンスグループ全体が応答しなくなったりする極端な場合に備えて、マネージドインスタンスグループをオーバープロビジョニングすることを強くおすすめします。アプリケーションのニーズに応じてグループをオーバープロビジョニングすると、ゾーンやインスタンスのグループが応答しなくなった場合でもシステム全体の障害に発展するのを防ぐことができます。

Google は、ユーザーがアプリケーションを使用できる状態を保つという点を優先して、オーバープロビジョニングに関する推奨事項を作成しています。これらの推奨事項には、アプリケーションで日常的に必要な VM インスタンスよりも多くの VM インスタンスのプロビジョニングや支払いが含まれます。アプリのニーズとコストの制限を考慮して、オーバープロビジョニングを決定してください。

推奨されるインスタンスグループサイズを見積もる

Compute Engine では、1 つのゾーン内のすべてのインスタンスが利用できない場合でも、残りのインスタンスが必要なインスタンスの最小数を満たすように、十分なインスタンスをプロビジョニングすることをおすすめしています。

次の表を使用して、インスタンスグループの最小推奨サイズを決定します。

ゾーン数	追加の VM	推奨される合計 VM
2	+100%	200%
3	＋50%	150%
4	+33%	133%

追加する VM の推奨数は、マネージドインスタンスグループが配置されているゾーンの数に反比例します。したがって、より多くのゾーンにアプリケーションを均等に分散することにより、追加する VM の数を減らすことができます。

3 つ以上のゾーンでリージョンマネージドインスタンスグループをプロビジョニングする

3 つ以上のゾーンがあるリージョンでリージョンマネージドインスタンスグループを作成する場合は、インスタンスグループを少なくとも 50% オーバープロビジョニングすることをおすすめします。デフォルトでは、リージョンマネージドインスタンスグループによって 3 つのゾーンにインスタンスが作成されます。3 つのゾーンに VM インスタンスを置くことで、処理能力の少なくとも 2/3 を確保することができ、1 つのゾーンで障害が発生しても、リージョン内の残りの 2 つのゾーンではトラフィックの処理を続行できます。150% までオーバープロビジョニングすると、能力の 1/3 が失われても、残りのゾーンでトラフィックに 100% 対応できます。

たとえば、3 つのゾーンにまたがるマネージドインスタンスグループに 20 個の VM インスタンスが必要な場合、少なくとも 50% のインスタンスを追加することをおすすめします。この場合、20 個のインスタンスの 50% にあたる 10 個のインスタンスが追加され、インスタンスグループ内の合計インスタンス数が 30 になります。サイズが 30 のリージョンマネージドインスタンスグループを作成すると、3 つのゾーン間で可能な限り均等になるようにグループ内のインスタンスが配布されます。

ゾーン	インスタンス数
example-zone-1	10
example-zone-2	10
example-zone-3	10

あるゾーンで障害が発生したとしても、トラフィックを処理するインスタンスは 20 個残ります。

2 つのゾーンでリージョンマネージドインスタンスグループをプロビジョニングする

インスタンスを 3 つではなく 2 つのゾーンにプロビジョニングするには、インスタンス数を 2 倍にすることをおすすめします。たとえば、2 つのゾーンに分散したサービス用に 20 個の VM インスタンスが必要な場合、各ゾーンがそれぞれ 20 個のインスタンスを持てるように、40 個のインスタンスでリージョンマネージドインスタンスグループを構成することをおすすめします。1 つのゾーンで障害が発生しても、20 個のインスタンスでトラフィックが引き続き処理されます。

ゾーン	インスタンス数
example-zone-1	20
example-zone-2	20

グループ内のインスタンス数が 2 つのゾーンの間で均等にならない場合、Compute Engine はインスタンスを可能な限り均等に分割し、残りのインスタンスをいずれかのゾーンにランダムに追加します。

1 つのゾーンでリージョンマネージドインスタンスグループをプロビジョニングする

1 つのゾーンのみを使用して、リージョンマネージドインスタンスグループを作成することもできます。これは、ゾーンマネージドインスタンスグループの作成に似ています。

単一ゾーンのリージョンマネージドインスタンスグループを作成することはおすすめしません。アプリケーションの可用性について最低限の保証しか提供されないためです。この場合、ゾーンに障害が発生するとマネージドインスタンスグループ全体が使用できなくなり、ユーザーの処理が中断するおそれがあります。

グループのゾーンを選択する

リージョンマネージドインスタンスグループのデフォルト構成では、3 つのゾーンに可能な限り均等にインスタンスが配布されます。さまざまな理由で、アプリ用に特定の複数のゾーンを選択することが必要になる場合があります。たとえば、インスタンス用の GPU が必要な場合、GPU をサポートしているゾーンのみを選択する可能性があります。特定のゾーンでのみ使用できる永続ディスクを使用している場合や、リージョン内の 3 つのランダムなゾーンではなく、いくつかのゾーンでのみ、VM インスタンスで開始する場合などです。

ゾーン数の選択やインスタンスグループを実行する特定のゾーンの選択は、最初にグループを作成するときに行う必要があります。作成時に特定のゾーンを選択した場合、後でそのゾーンの変更や更新はできません。

1 つのリージョン内で 4 つ以上のゾーンを選択するには、個々のゾーンを明示的に指定する必要があります。たとえば、リージョン内の 4 つのゾーンすべてを選択するには、リクエストで 4 つのゾーンすべてを明示的に指定する必要があります。そうしないと、Compute Engine はデフォルトで 3 つのゾーンを選択します。
特定リージョン内の 2 つ以下のゾーンを選択するには、個々のゾーンを明示的に指定する必要があります。リージョンに含まれているゾーンが 2 つしかない場合でも、リクエストではゾーンを明示的に指定する必要があります。

特定のゾーンを選択するか、単にリージョンを選択し、Compute Engine がそのリージョン内のすべてのゾーンでインスタンスを作成できるようにするかに関係なく、新しい VM インスタンスはデフォルトですべてのゾーンにわたって均等に配分されます。ベストプラクティスとして、指定された数のゾーンでアプリケーションをサポートするのに十分な VM インスタンスがプロビジョニングされていることを確認してください。

リージョンマネージドインスタンスグループを作成する

gcloud コマンドラインツール、Console、または API でリージョンマネージドインスタンスグループを作成します。

各ゾーンにインスタンスグループのインスタンスをサポートするのに十分な容量がない場合、Compute Engine は可能な限り多くのインスタンスを作成し、追加の割り当て量が利用可能になったら、引き続き残りのインスタンスの作成を試行します。

リージョンマネージドインスタンスグループを作成する場合、永続ディスクなどの特定のリソースはゾーンリソースであることにご注意ください。インスタンステンプレートでゾーンリソースを指定している場合、追加の永続ディスクと同様、ディスクはすべてのゾーンに存在する必要があります。これにより、このリージョンマネージドインスタンスグループで作成されたインスタンスにディスクを接続できます。

デフォルトでは、リクエストに個々のゾーンを明示的に指定しないと、Compute Engine は 3 つのゾーンを自動的に選択し、そのゾーン内にインスタンスを作成します。3 つを超える、または 3 つ未満のゾーンにインスタンスを作成する場合、あるいは、使用するゾーンを選択する場合は、リクエストでゾーンのリストを指定します。詳しくは、グループのゾーンを選択するをご覧ください。

プロアクティブなインスタンスの再配布はデフォルトで有効になっています。各ゾーンのインスタンス数を手動で管理する場合は、プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にできます。この場合、自動スケーリングは構成できません。詳しくは、プロアクティブなインスタンスの再配布をご覧ください。

Console

GCP Console 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] ページに移動
[インスタンスグループを作成] をクリックして、新しいインスタンスグループを作成します。
[ロケーション] で [マルチゾーン] を選択します。
目的のリージョンを選択します。
特定のゾーンを選択する場合、[ゾーンを設定] をクリックして、使用するゾーンを選択して構成します。
プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にするには、次の手順を行います。
1. 自動スケーリングモードがオフになっていることを確認します。
2. [インスタンスの再配布] を [オフ] に設定します。
インスタンスグループ用のインスタンステンプレートを選択するか、新しいインスタンステンプレートを作成します。
そのグループのインスタンス数を指定します。ゾーンに障害が発生した場合に備えて、アプリケーションのサポートに十分なインスタンスをプロビジョニングしてください。
マネージドインスタンスグループの残りの作成手順を続行します。

gcloud

すべてのマネージドインスタンスグループに、インスタンステンプレートが必要です。ない場合は、インスタンステンプレートを作成してください。たとえば、次のコマンドを使用して、デフォルトプロパティを含む基本的なインスタンステンプレートを作成します。

gcloud compute instance-templates create example-template

次に、--region フラグを指定して instance-groups managed create サブコマンドを使用します。たとえば、このコマンドによって、us-east1 リージョン内の 3 つのゾーンにリージョンマネージドインスタンスグループが作成されます。

gcloud compute instance-groups managed create example-rmig \
    --template example-template --base-instance-name example-instances \
    --size 30 --region us-east1

グループで使用する特定のゾーンを選択する場合は、--zones フラグを指定します。

gcloud compute instance-groups managed create example-rmig \
    --template example-template --base-instance-name example-instances \
    --size 30 --zones us-east1-b,us-east1-c

プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にするには、--instance-redistribution-type フラグを NONE に設定します。この機能はベータ版のため、gcloud beta ツールを使用する必要があります。自動スケーリングが有効になっている場合は、プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にできません。

gcloud beta compute instance-groups managed create example-rmig \
    --template example-template --base-instance-name example-instances \
    --size 30 --instance-redistribution-type NONE

注: プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にするには gcloud beta コンポーネントを使用してください。プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にする機能は、現在ベータ版として提供されています。

API

すべてのマネージドインスタンスグループに、インスタンステンプレートが必要です。ない場合は、インスタンステンプレートを作成してください。

API で、regionInstanceGroupManagers.insert メソッドへの POST リクエストを作成します。リクエスト本文には、必要なグループ名、グループサイズ、グループ内のインスタンスのベース名、インスタンステンプレートへの URL を記載します。

POST https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/instanceGroupManagers

{
  "baseInstanceName": "[BASE_INSTANCE_NAME]",
  "instanceTemplate": "global/instanceTemplates/[INSTANCE_TEMPLATE_NAME]",
  "name": "[INSTANCE_GROUP_NAME]",
  "targetSize": "[TARGET_SIZE]",
  "distributionPolicy": {
     "zones": [
       {"zone": "zones/[ZONE]"},
       {"zone": "zones/[ZONE]"}
      ]
   }
}

ここで

[PROJECT_ID] は、このリクエストのプロジェクト ID です。
[REGION] はインスタンスグループのリージョンです。
[BASE_INSTANCE_NAME] は、インスタンスグループの構成部分として作成された、各インスタンスのインスタンス名です。たとえば、ベースインスタンス名が example-instance の場合、example-instance-[RANDOM_STRING] のような名前のインスタンスが作成されます。ここで、[RANDOM_STRING] はサーバーによって生成されます。
[INSTANCE_TEMPLATE_NAME] は使用するインスタンステンプレートです。
[TARGET_SIZE] はインスタンスグループ内のインスタンスのターゲット数です。

特定のゾーンを選択する場合や、3 つ未満あるいは 3 つを超えるゾーンを含むリージョンでインスタンスを作成する場合、リクエストに distributionPolicy プロパティを含めて、ゾーンのリストを指定します。インスタンスを作成するゾーンの名前に [ZONE] を置き換えます。

POST https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/instanceGroupManagers

{
  "baseInstanceName": "[BASE_INSTANCE_NAME]",
  "instanceTemplate": "global/instanceTemplates/[INSTANCE_TEMPLATE_NAME]",
  "name": "[INSTANCE_GROUP_NAME]",
  "targetSize": "[TARGET_SIZE]",
  "distributionPolicy": {
     "zones": [
       {"zone": "zones/[ZONE]"},
       {"zone": "zones/[ZONE]"}
      ]
   }
}

たとえば以下のようにすると、us-east1-b ゾーンと us-east1-c ゾーンにわたり、10 個のインスタンスが分配された、example-rmig という名前のインスタンスグループが作成されます。

POST https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/myproject/regions/us-east1/instanceGroupManagers
{

  "baseInstanceName": "example-instance",
  "instanceTemplate": "global/instanceTemplates/example-instance",
  "name": "example-rmig",
  "targetSize": 10,
  "distributionPolicy": {
      "zones": [
        {"zone": "zones/us-east1-b"},
        {"zone": "zones/us-east1-c"}
      ]
   }
}

プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にするには、リクエストに updatePolicy プロパティを追加し、instanceRedistributionType を NONE に設定します。この機能はベータ版のため、Beta API を使用する必要があります。自動スケーリングが有効になっている場合は、プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にできません。

POST https://www.googleapis.com/compute/beta/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/instanceGroupManagers

{
  "baseInstanceName": "[BASE_INSTANCE_NAME]",
  "instanceTemplate": "global/instanceTemplates/[INSTANCE_TEMPLATE_NAME]",
  "name": "[INSTANCE_GROUP_NAME]",
  "targetSize": "[TARGET_SIZE]",
  "updatePolicy": {
     "instanceRedistributionType": "NONE"
   },
}

リージョンマネージドインスタンスグループのインスタンスを一覧表示する

リージョンマネージドインスタンスグループのインスタンスの一覧を取得するには、GCP Console または gcloud コマンドラインツールの instance-groups managed list-instances コマンドを使用するか、regionInstanceGroupManagers.listManagedInstances メソッドに対してリクエストを実行します。

Console

GCP Console 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] ページに移動
インスタンスを表示するリージョンマネージドインスタンスグループの名前をクリックします。

インスタンスグループ詳細ページに、インスタンスグループのインスタンスの一覧が読み込まれます。

gcloud

instance-groups managed list-instances コマンドを実行します。

gcloud compute instance-groups managed list-instances [INSTANCE_GROUP_NAME] --region [REGION]

ここで

[INSTANCE_GROUP_NAME] はインスタンスグループの名前です。
[REGION] はインスタンスグループのリージョンです。

たとえば、以下のコマンドでは、リージョン us-east1 の example-rmig という名前のインスタンスグループの一部であるインスタンスを一覧表示します。

gcloud compute instance-groups managed list-instances example-rmig --region us-east1

API

API では、regionInstanceGroupManagers.listManagedInstances メソッドに対する空の GET リクエストを作成します。

GET https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/instanceGroupManagers/[INSTANCE_GROUP_NAME]

例:

GET https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/myproject/regions/us-east1/instanceGroupManagers/example-rmig

リージョンマネージドインスタンスグループの更新

Instance Group Updater 機能を使用して、リージョンマネージドインスタンスグループを更新できます。Updater を使用すると、インスタンスのサブセットまたはグループ内のすべてのインスタンスを新しいインスタンステンプレートに更新できます。また、Updater を使用してカナリア更新を実行し、更新の速度を制御することもできます。

また、gcloud の set-instance-template コマンドまたは API の setInstanceTemplate メソッドを使用して、既存のインスタンスを更新せずにインスタンスグループのインスタンステンプレートを変更することもできます。インスタンステンプレートを変更しても、既存のインスタンスが新しいインスタンステンプレートに自動的に更新されることはありません。変更を適用するには、個々のインスタンスを再作成するか、Instance Group Updater を実行する必要があります。ただし、グループに対する新しい VM インスタンスは新しいインスタンステンプレートを使用します。

プロアクティブなインスタンスの再配布の無効化と有効化

プロアクティブなインスタンスの再配布はリージョン内のゾーン間でインスタンス数を均等にする機能です。この構成は、ゾーンレベルで障害が発生した場合にアプリケーションの可用性を可能な限り維持することを目的としています。

プロアクティブなインスタンスの再配布は、リージョンマネージドインスタンスグループではデフォルトで有効になっていますが、自動スケーリングが有効になっていないマネージドインスタンスグループではこれを無効にできます。プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にすると、インスタンスはゾーン間でプロアクティブに再配布されません。この設定は、次のような場合に便利です。

実行中の他の VM インスタンスに影響を与えずに、VM を手動で削除または放棄する。
ジョブの完了時に、他のワーカーに影響を及ぼさずにバッチワーカーインスタンスを自動的に削除する。
ステートフルアプリケーションが実行されているインスタンスがプロアクティブな再配布により自動的に削除されないようにする。

グループの VM インスタンスを削除または放棄して、ゾーン間でインスタンス数が不均等になった場合は、プロアクティブな再配布を有効にする前に、グループ内の調整を手動で行う必要があります。グループの調整を手動で行うには、グループのサイズを変更するか、インスタンス数の多いゾーンからインスタンスを削除します。

プロアクティブなインスタンスの再配布が無効になっているマネージドインスタンスグループのサイズを変更すると、状況に応じてグループ内の調整が行われるため、グループのバランスを調整する機会が完全に失われるわけではありません。グループのサイズを大きくすると、VM 数が最も少ないゾーンにインスタンスが追加されます。グループのサイズを小さくすると、インスタンス数が最も多いゾーンからインスタンスが削除されます。

プロアクティブなインスタンスの再配布が無効なインスタンスグループを作成するには、Console、gcloud ツールまたは API を使用します。既存のグループでプロアクティブなインスタンスの再配布を無効または有効にする場合も同様です。

プロアクティブなインスタンスの再配布が無効なグループを作成する

Console

GCP Console 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] ページに移動
[インスタンスグループを作成] をクリックして、新しいインスタンスグループを作成します。
[ロケーション] で [マルチゾーン] を選択します。
目的のリージョンを選択します。
特定のゾーンを選択する場合、[ゾーンを設定] をクリックして、使用するゾーンを選択して構成します。
To disable proactive instance redistribution:
1. 自動スケーリングモードがオフになっていることを確認します。
2. [インスタンスの再配布] を [オフ] に設定します。
インスタンスグループ用のインスタンステンプレートを選択するか、新しいインスタンステンプレートを作成します。
そのグループのインスタンス数を指定します。ゾーンに障害が発生した場合に備えて、アプリケーションのサポートに十分なインスタンスをプロビジョニングしてください。
マネージドインスタンスグループの残りの作成手順を続行します。

gcloud

プロアクティブなインスタンスの再配布を行わない新しいリージョンマネージドインスタンスグループを作成するには、gcloud beta compute instance-groups managed create コマンドを使用して --instance-redistribution-type フラグを NONE に設定します。

gcloud beta compute instance-groups managed create [INSTANCE_GROUP_NAME] \
    --template [TEMPLATE] \
    --size [SIZE] \
    --zones [ZONES] \
    --instance-redistribution-type NONE

ここで

[INSTANCE_GROUP_NAME] はインスタンスグループの名前です。
[TEMPLATE] は、グループに使用するインスタンステンプレートの名前です。
[SIZE] は、インスタンスグループのターゲットサイズです。
[ZONES] は、1 つのリージョン内で VM インスタンスのデプロイが必要なゾーンのリストです。

例:

gcloud beta compute instance-groups managed create example-rmig \
    --template example-template \
    --size 30 \
    --zones us-east1-b,us-east1-c \
    --instance-redistribution-type NONE

API

プロアクティブなインスタンスの再配布と自動スケーリングを行わないリージョンマネージドインスタンスグループを作成するには、regionInstanceGroupManagers.insert メソッドを呼び出す POST リクエストを作成します。リクエストの本文に updatePolicy プロパティを含め、instanceRedistributionType フィールドを NONE に設定します。

POST
https://www.googleapis.com/compute/beta/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/instanceGroupManagers/[INSTANCE_GROUP_NAME]
{
    "name": "[INSTANCE_GROUP_NAME]",
    "baseInstanceName": "[BASE_INSTANCE_NAME]",
    "instanceTemplate": "global/instanceTemplates/[TEMPLATE]",
    "targetSize": "[TARGET_SIZE]",
    "distributionPolicy": {
        "zones": [
            {"zone": "zones/[ZONE]"},
            {"zone": "zones/[ZONE]"}
        ]
    },
    "updatePolicy": {
        "instanceRedistributionType": "NONE"
    }
}

ここで

[PROJECT_ID] は、このリクエストのプロジェクト ID です。
[REGION] はインスタンスグループのリージョンです。
[INSTANCE_GROUP_NAME] はインスタンスグループの名前です。
[BASE_INSTANCE_NAME] は、インスタンス名のプレフィックスです。インスタンス名のサフィックスは自動的に生成されます。
[TEMPLATE] は、グループに使用するインスタンステンプレートの名前です。
[TARGET_SIZE] は、インスタンスグループのターゲットサイズです。
[ZONE] は、1 つのリージョン内で VM インスタンスのデプロイが必要なゾーンの名前です。

プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にする

プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にする前に、自動スケーリングを無効にする必要があります。

Console

GCP Console 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] ページに移動
更新するインスタンスグループを選択するには、[グループの編集] をクリックします。
自動スケーリングモードがオフになっていることを確認します。
[インスタンスの再配布] を [オフ] に設定し、自動再配布を無効にします。
[保存] をクリックします。

gcloud

自動スケーリングを行わないリージョンマネージドインスタンスグループのプロアクティブなインスタンス再配布を無効にするには、compute instance-groups managed update コマンドを使用して --instance-redistribution-type フラグを NONE に設定します。

 gcloud beta compute instance-groups managed update [INSTANCE_GROUP_NAME]
    --instance-redistribution-type NONE \
    --region [REGION]

ここで

[INSTANCE_GROUP_NAME] はインスタンスグループの名前です。
[REGION] はインスタンスグループのリージョンです。

注: プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にするには、gcloud beta コンポーネントを使用してください。現在、インスタンスの再配布を無効にする機能はベータ版として提供されています。

API

API で、regionInstanceGroupManagers.patch メソッドへの PATCH リクエストを作成します。リクエストの本文に updatePolicy プロパティを含め、instanceRedistributionType フィールドを NONE に設定します。

PATCH
https://www.googleapis.com/compute/beta/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/instanceGroupManagers/[INSTANCE_GROUP]

{
    "updatePolicy": {
         "instanceRedistributionType": "NONE"
    }
}

ここで

[PROJECT_ID] は、このリクエストのプロジェクト ID です。
[REGION] はインスタンスグループのリージョンです。
[INSTANCE_GROUP] は、自動スケーリングを行わないマネージドインスタンスグループの名前です。

注: プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にするには、ベータ版の API を使用してください。現在、インスタンスの再配布を無効にする機能はベータ版として提供されています。

プロアクティブなインスタンスの再配布を有効にする

プロアクティブなインスタンスの再配布を有効にするには、プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にする場合と同様のコマンドを使用しますが、インスタンスの配布タイプを PROACTIVE に設定します。

インスタンスを手動で削除または放棄し、リージョンでインスタンス数の不均等が発生した場合は、プロアクティブなインスタンスの再配布を有効にする前に、グループの調整を手動で行う必要があります。2 つのゾーン間での VM インスタンス数の差は 1 VM 以下にする必要があります。

ゾーン間のインスタンス数を手動で均等にするには、配布状態が均等になるまで、インスタンス数が多いゾーンから VM を削除するか、インスタンス数の少ないゾーンがいっぱいになるまでグループのサイズを変更します。

ゾーン間のインスタンス数が不均等な（2 つのゾーン間の VM インスタンス数の差が 2 つ以上の）状態にある間、そのリージョンマネージドインスタンスグループではプロアクティブなインスタンスの再配布を有効にすることはできません。これは、不均等を是正するために、インスタンス数の多いゾーンから VM が自動的に削除されないようにするためです。

リージョンマネージドインスタンスグループを自動スケーリングする

Compute Engine はマネージドインスタンスグループの自動スケーリング機能を備えています。この機能では、負荷の増減に応じてインスタンスグループが自動的にインスタンスの追加と削除を実行します。

リージョンマネージドインスタンスグループで自動スケーリングを有効にした場合、この機能は次のように動作します。

自動スケーリングのポリシーは、個別のゾーンではなく、グループ全体に適用されます。たとえば、オートスケーラーを有効にして CPU 使用率 66% を目標にした場合、オートスケーラーによってグループ内のすべてのインスタンスが追跡され、すべてのゾーンのすべてのインスタンスで平均 66% の使用率が維持されます。
自動スケーリングでは、利用可能なゾーンにインスタンスが可能な限り均等に分散されます。一般にオートスケーラーはサイズの小さいゾーンを大きくし、ロードバランサなどを介して大きいゾーンから負荷が振り分けられるようにして、ゾーンのサイズのバランスを保ちます。カスタムのロードバランサを構成することはおすすめしません。カスタムのロードバランサはゾーンが 1 つだけの場合に適しており、予期しない動作が発生する可能性があります。
ワークフローが 3 つのゾーンでインスタンスを均等に使用しているときに、1 つのゾーンまたは 1 つのゾーン内のインスタンスグループに障害が発生した場合、処理能力の 1/3 が失われることになりますが、残りの 2/3 は他のゾーンで確保されます。あるゾーンが停止した場合に残りのサーバーへの負荷集中を回避するため、自動スケーリングが有効なマネージドインスタンスグループをオーバープロビジョニングしておくことをおすすめします。
リソース（プリエンプティブルインスタンスなど）がゾーンで一時的に利用できなくなった場合、グループはそのゾーンでマネージドインスタンスの作成を試み続けます。リソースが再び利用可能になったら、グループ内で実行中のインスタンスは適切な数に戻ります。
負荷分散を有効にしている場合にゾーンでリソースが利用できなくなり、そのゾーンの既存のリソースの使用率が高くなると、使用率の低いゾーンに新しいインスタンスが作成されることがあります。これにより、一時的に分散が不均等になる可能性があります。

オートスケーラーは、グループに指定された上限の 1/n までのインスタンスをゾーンに追加します（n はプロビジョニングされたゾーンの数）。たとえば、デフォルトの 3 ゾーンを使用しており、自動スケーリング用に構成された maxNumReplicas の値が 15 である場合、オートスケーラーによって追加されるインスタンスは、インスタンスグループのゾーンごとに最大 1/3 * 15 = 5 個までです。1 つのゾーンに障害が発生した場合、オートスケーラーが設定できる数は、残り 2 つのゾーンであわせて maxNumReplicas の値の 2/3 までになります。

オートスケーラー構成をプロビジョニングする

マネージドインスタンスグループのオーバープロビジョニングが推奨されているように、オートスケーラーの構成も、次のようにオーバープロビジョニングする必要があります。

自動スケーリングの使用率目標値を、希望する使用率目標値の 2/3 にします。
引き下げられた使用率目標値に対応するために、オートスケーラーがインスタンスを追加するので、maxNumReplicas を、オーバープロビジョンを考慮しない場合の設定値の 50% 増しになるように設定します。

たとえば、20 のインスタンスでピーク時の負荷を処理でき、その目標使用率が 80% になるようにするには、オートスケーラーを次のように設定します。

目標使用率として 80% ではなく 2/3 × 0.8 = 0.53 すなわち 53% を設定
インスタンスの最大数として 20 ではなく 3/2 × 20 = 30 を設定

この設定では、単一ゾーンで障害が発生した場合、インスタンスグループが容量不足になることはありません。使用率目標値を限界より低く設定しているため、残りの 2/3 のインスタンスで、オフラインゾーンから振り分けられた増加負荷分を処理できるためです。さらにオートスケーラーは、使用率を目標値の 2/3 に維持するために、指定されたインスタンスの最大数まで、新しいインスタンスを追加します。

ただし、負荷の増加分を処理するには、マネージドインスタンスグループをオーバープロビジョニングするだけでは十分でない場合があります。Google の推奨するベストプラクティスは、ゾーンの停止によってインスタンスの 1/3 が失われて利用率が増加したとしても十分処理できることを確認するため、定期的にアプリケーションの負荷テストを実施することです。

自動スケーリングを有効にする

Console

GCP Console 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] ページに移動
インスタンスグループがない場合は作成します。それ以外の場合は、リストで既存のリージョンマネージドインスタンスグループの名前をクリックします。
インスタンスグループの詳細ページで、[グループを編集] ボタンをクリックします。
[自動スケーリング] で [オン] を選択します。
自動スケーリング構成のプロパティを入力します。
変更を保存します。

gcloud

gcloud コマンドラインツールを使用し、set-autoscaling サブコマンドを使用して、--region フラグの後にリージョンの自動スケーリングを有効にします。オートスケーラーの作成に関する詳細は、自動スケーリングのドキュメントをご覧ください。

たとえば次のスニペットでは、example-rmig というサンプルのインスタンスグループに対してオートスケーラーが設定されます。us-east1 はマネージドインスタンスグループのリージョン、example-autoscaler はオートスケーラー名、example-rmig はリージョンマネージドインスタンスグループの名前にそれぞれ置き換えてください。

gcloud compute instance-groups managed set-autoscaling example-rmig \
    --target-cpu-utilization 0.8 --max-num-replicas 5 --region us-east1

API

リージョンの自動スケーリングを API に設定するには、以下の URL に対して POST リクエストを自分のプロジェクト ID とマネージドインスタンスグループのリージョンを指定して作成します。

POST https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/regionAutoscalers/

リクエストの本文には、name、target、autoscalingPolicy の項目があります。autoscalingPolicy は cpuUtilization と maxNumReplicas を定義するものです。

{
 "name": "[AUTOSCALER_NAME]",
 "target": "regions/us-east1/instanceGroupManagers/[INSTANCE_GROUP_NAME]",
 "autoscalingPolicy": {
    "maxNumReplicas": [MAX_NUM_INSTANCES],
    "cpuUtilization": {
       "utilizationTarget": [TARGET_UTILIZATION]
     },
    "coolDownPeriodSec": [SECONDS]
  }
}

例:

{
 "name": "example-autoscaler",
 "target": "regions/us-east1/instanceGroupManagers/example-rmig",
 "autoscalingPolicy": {
    "maxNumReplicas": 10,
    "cpuUtilization": {
       "utilizationTarget": 0.8
     },
    "coolDownPeriodSec": 30
  }
}

オートスケーラーを更新する

リージョンオートスケーラーは、ゾーンオートスケーラーと同じ方法で更新できます。詳しくはオートスケーラーの更新のドキュメントをご覧ください。

リージョンマネージドインスタンスグループをロードバランサに追加する

Google Cloud Platform の負荷分散では、トラフィックの処理にインスタンスグループを使用します。使用しているロードバランサのタイプに応じて、ターゲットプールまたはバックエンドサービスにインスタンスグループを追加できます。マネージドインスタンスグループと負荷分散の詳細を確認するには、インスタンスグループの概要をご覧ください。

リージョンマネージドインスタンスグループは、外部負荷分散および内部負荷分散に対応するバックエンドサービスのターゲットとして、またはネットワーク負荷分散のターゲットプールの一部として割り当てることができます。

HTTP(S) 負荷分散の場合、リージョンマネージドインスタンスグループでサポートされているのは maxRatePerInstance と maxUtilization だけです。

リージョンマネージドインスタンスグループをバックエンドサービスに追加する

HTTP(S) ロードバランサ、SSL プロキシ、TCP プロキシ、内部ロードバランサを作成するには、バックエンドサービスが必要です。バックエンドサービスには、マネージドまたは非マネージドのいずれかのインスタンスグループが 1 つ含まれている個別のバックエンドがそれぞれ含まれます。インスタンスグループ内のインスタンスがロードバランサからのトラフィックにレスポンスします。それにより、バックエンドサービスは使用できるインスタンス、処理可能なトラフィック数、現在処理しているトラフィック数を認識するようになります。また、バックエンドサービスはヘルスチェックをモニタリングし、異常なインスタンスにはトラフィックを送信しません。

インスタンスグループをバックエンドサービスに追加する手順については、バックエンドサービスへのインスタンスグループの追加をご覧ください。

リージョンマネージドインスタンスグループをターゲットプールに追加する

ターゲットプールは、1 つ以上の仮想マシンインスタンスが含まれるオブジェクトです。ターゲットプールはネットワーク負荷分散で使用され、ネットワークロードバランサによって接続されているターゲットプールにユーザーリクエストが転送されます。このターゲットプールに含まれるインスタンスによってこれらのリクエストが処理され、レスポンスが返されます。インスタンスグループに対してインスタンスが追加または削除されると、その変更に合わせてターゲットプールが自動的に更新されるように、マネージドインスタンスグループをターゲットプールに追加できます。

マネージドインスタンスグループをターゲットプールに追加する前に、ターゲットプールを用意しておく必要があります。詳細については、ターゲットプールの追加に関するドキュメントをご覧ください。

既存のマネージドインスタンスグループをターゲットプールに追加する手順は次のとおりです。この操作を行うと、マネージドインスタンスグループに含まれるすべての VM インスタンスがターゲットプールに追加されます。

Console

GCP Console の [ターゲットプール] ページに移動します。
[ターゲットプール] ページに移動
インスタンスグループを追加するターゲットプールをクリックします。
[編集] ボタンをクリックします。
[VM インスタンス] セクションまで下にスクロールして、[インスタンスグループを選択] をクリックします。
プルダウンメニューからインスタンスグループを選択します。
変更を保存します。

gcloud

gcloud コマンドラインツールでは、set-target-pools コマンドを使用します。

gcloud beta compute instance-groups managed set-target-pools [INSTANCE_GROUP] \
    --target-pools [TARGET_POOL,..] [--region REGION]

ここで

[INSTANCE_GROUP] はインスタンスグループの名前です。
[TARGET_POOL] は、このインスタンスグループを追加する 1 つ以上のターゲットプールの名前です。
[REGION] はインスタンスグループのリージョンです。

API

API では、次の URI に POST リクエストを送ります。

POST https://www.googleapis.com/compute/beta/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/regionInstanceGroupManagers/[INSTANCE_GROUP]/setTargetPools

ここで

[PROJECT_ID] は、このリクエストのプロジェクト ID です。
[REGION] はインスタンスグループのリージョンです。
[INSTANCE_GROUP] はインスタンスグループの名前です。

リクエストの本文には、このグループを追加するターゲットプールの URI のリストを含める必要があります。例:

{
  "targetPools": [
    "regions/us-central1/targetPools/example-targetpool-1",
    "regions/us-central1/targetPools/example-targetpool-2"
  ]
}

リージョンマネージドインスタンスグループのゾーン停止をシミュレーションする

リージョンマネージドインスタンスグループが十分にオーバープロビジョニングされており、ゾーンが停止した場合でも継続できることをテストするには、次のサンプルを使用して、1 つのゾーンで障害が発生した場合をシミュレートします。

このスクリプトはデフォルトのシナリオとして、Apache を停止して開始します。使用しているアプリケーションに適さない場合は、Apache を停止および開始するコマンドを、該当する障害と復元のシナリオに置き換えます。

インスタンスグループ内の仮想マシンインスタンスごとに、このスクリプトをデプロイし、継続的に実行します。それには、スクリプトをインスタンステンプレートに追加するか、カスタムイメージにスクリプトを組み込んで、そのイメージをインスタンステンプレートで使用します。

zone_failure/failure.sh

GitHub で表示

#!/usr/bin/env bash

# Copyright 2016 Google Inc. All Rights Reserved.
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

set -o nounset
set -o errexit
set -o pipefail

function GetMetadata() {
  curl -s "$1" -H "Metadata-Flavor: Google"
}

PROJECT_METADATA_URL="http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/project/attributes"
INSTANCE_METADATA_URL="http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance"
ZONE=$(GetMetadata "$INSTANCE_METADATA_URL/zone" | cut -d '/' -f 4)
INSTANCE_NAME=$(hostname)

# We keep track of the state to make sure failure and recovery is triggered only once.
STATE="healthy"
while true; do
  if [[ "$ZONE" = "$(GetMetadata $PROJECT_METADATA_URL/failed_zone)" ]] && \
     [[ "$INSTANCE_NAME" = *"$(GetMetadata $PROJECT_METADATA_URL/failed_instance_names)"* ]]; then
    if [[ "$STATE" = "healthy" ]]; then
      STATE="failure"
      # Do something to simulate failure here.
      echo "STARTING A FAILURE"
      /etc/init.d/apache2 stop
    fi
  else
    if [[ "$STATE" = "failure" ]] ; then
      STATE="healthy"
      # Do something to recover here.
      echo "RECOVERING FROM FAILURE"
      /etc/init.d/apache2 start
    fi
  fi
  sleep 5
done

2 つのプロジェクトのメタデータ項目を設定して、ゾーンの障害をシミュレーションします。
- failed_zone: 停止した場合をシミュレーションするゾーンを設定します（障害が発生するゾーンを 1 つに限定します）。
- failed_instance_names: オフラインにするインスタンスを名前で選択します（これにより、この文字列を含むインスタンス名のみに障害が限定されます）。
gcloud コマンドラインツールを使用して、このメタデータを設定できます。たとえば次のコマンドは、ゾーンの停止を europe-west1-b ゾーンに設定し、instance-base-name で始まる名前のインスタンスにゾーン停止状態を適用します。
```
gcloud compute project-info add-metadata --metadata failed_zone='europe-west1-b',failed_instance_names='instance-base-name-'
```
停止状態をシミュレーションしたら、メタデータキーを削除して障害から復元します。
```
gcloud compute project-info remove-metadata --keys failed_zone,failed_instance_names
```

障害が発生したときに、このスクリプトを使用して実行できる障害の事例は次のとおりです。

アプリケーションを完全に停止して、マネージドインスタンスグループがどのように対処するかを確認する。
インスタンスに対する負荷分散ヘルスチェックの結果が「異常」になるようにする。
インスタンスとの間で一部のトラフィックの流れが遮断されるように、iptables を変更する。
仮想マシンインスタンスを停止する。デフォルトでは直後にリージョンマネージドインスタンスグループによってインスタンスが再作成されますが、新しく作成されたインスタンスも、メタデータ値が設定されている限りは、スクリプトが実行されるとすぐにシャットダウンします。その結果、障害ループが発生します。

次のステップ

リージョンマネージドインスタンスグループと負荷分散を使用した高可用性アプリケーションを構築する方法を学習する。
負荷分散の詳細を読む。
自動スケーリングの詳細を読む。
拡張性と復元性の高いウェブアプリケーションを構築する方法の詳細を知る。
Google Cloud Platform での障害復旧について学習する。

リージョン マネージド インスタンス グループを使用したインスタンスの分散

始める前に

制限事項

リージョン マネージド インスタンス グループを選択する

プロアクティブなインスタンスの再配布

正しいマネージド インスタンス グループサイズをプロビジョニングして可用性を確保する

推奨されるインスタンス グループサイズを見積もる

3 つ以上のゾーンでリージョン マネージド インスタンス グループをプロビジョニングする

2 つのゾーンでリージョン マネージド インスタンス グループをプロビジョニングする

1 つのゾーンでリージョン マネージド インスタンス グループをプロビジョニングする

グループのゾーンを選択する

リージョン マネージド インスタンス グループを作成する

Console

gcloud

API

リージョン マネージド インスタンス グループのインスタンスを一覧表示する

Console

gcloud

API

リージョン マネージド インスタンス グループの更新

プロアクティブなインスタンスの再配布の無効化と有効化

プロアクティブなインスタンスの再配布が無効なグループを作成する

Console

gcloud

API

プロアクティブなインスタンスの再配布を無効にする

Console

gcloud

API

プロアクティブなインスタンスの再配布を有効にする

リージョン マネージド インスタンス グループを自動スケーリングする

オートスケーラー構成をプロビジョニングする

自動スケーリングを有効にする

Console

gcloud

API

オートスケーラーを更新する

リージョン マネージド インスタンス グループをロードバランサに追加する

リージョン マネージド インスタンス グループをバックエンド サービスに追加する

リージョン マネージド インスタンス グループをターゲット プールに追加する

Console

gcloud

API

リージョン マネージド インスタンス グループのゾーン停止をシミュレーションする

次のステップ

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推奨されるインスタンスグループサイズを見積もる

3 つ以上のゾーンでリージョンマネージドインスタンスグループをプロビジョニングする

2 つのゾーンでリージョンマネージドインスタンスグループをプロビジョニングする

1 つのゾーンでリージョンマネージドインスタンスグループをプロビジョニングする

リージョンマネージドインスタンスグループを作成する

リージョンマネージドインスタンスグループのインスタンスを一覧表示する

リージョンマネージドインスタンスグループの更新

リージョンマネージドインスタンスグループを自動スケーリングする

リージョンマネージドインスタンスグループをロードバランサに追加する

リージョンマネージドインスタンスグループをバックエンドサービスに追加する

リージョンマネージドインスタンスグループをターゲットプールに追加する

リージョンマネージドインスタンスグループのゾーン停止をシミュレーションする