本页面介绍了如何创建分布在单个区域的托管实例组。
与属于单个地区的地区托管实例组不同，区域托管实例组会将实例分布在单个区域内的多个地区，从而提高应用可用性。例如，默认情况下，区域 us-east1 中的区域托管实例组将在区域内的以下三个地区平均分布实例：us-east1-b、us-east1-c 和 us-east1-d。
如果区域包含三个以上的地区，区域托管实例组将选择在其中的三个地区内创建实例。此外，您还可以具体选择要在其中创建实例的地区，或者在包含不到三个地区的区域中创建实例。例如，如果要使用 GPU 加速工作负载，请选择支持 GPU 的区域。
与地区托管实例组一样，区域托管实例组支持自动调节、内部负载平衡和外部负载平衡等功能。
准备工作
- 如果您要使用本指南中的 API 示例，请设置 API 访问权限。
- 如果您要使用本指南中的命令行示例，请安装 gcloud 命令行工具。
- 参阅实例模板。
- 参阅托管实例组。
- 参阅区域和地区。
限制
- 每个区域托管实例组可包含的实例数上限为 2000 个。
- 更新托管实例组时，可以通过单个请求指定的实例数上限为 1000 个。
- 您不能将区域托管实例组与使用
maxRate平衡选项的负载平衡器一起使用。
选择区域托管实例组
Google 建议您使用区域托管实例组，而非地区托管实例组，这是因为前者使您能够跨多个地区分布应用负载，而不是将应用限制在单个地区，或跨不同地区管理多个实例组。这种复制功能可避免地区性故障，或单个地区中的整个实例组发生故障等无法预料的情况。如果确实发生了这种情况，您的应用仍可以继续处理来自同一区域的另一个地区中运行的实例的流量。
如果在一个地区发生故障，或地区中的一组实例停止响应，则区域托管实例组将继续通过如下方式支持您的虚拟机：
其余地区中属于区域托管实例组的一部分实例将继续处理流量。除此之外，系统不会添加任何新实例，也不会重新分布任何实例（除非您设置了自动扩缩功能）。
待发生故障的地区恢复正常后，实例组将开始重新处理来自该地区的流量。
如果要设计可靠且可扩缩的应用，请使用区域托管实例组。
自动再平衡
区域托管实例组会尝试在指定数量的地区内平均分布虚拟机实例数量（也就是说，使每个地区的实例保持相同的数量），以支持高可用性工作负载。如果因执行其他操作（如对 deleteInstances 或 abandonInstances 进行方法调用）而导致各个地区的虚拟机实例数量失衡，则该组将主动调整，以重新建立正确的平衡。这可能会导致该组删除实例或添加新实例以恢复平衡。
例如，如果您的区域托管实例组在地区 us-central1-a 中有 2 个实例，在地区 us-central1-b 中有 1 个实例，在地区 us-central1-c 中有 1 个实例，并且您删除了 us-central1-c 中的虚拟机实例，则该组将尝试进行再平衡，以使实例在各个地区重新均匀地分布。
在这种情况下，该组将从地区 us-central1-a 中移除 1 个实例，并在地区 us-central1-c 中添加新实例，如此一来，每个地区都会有 1 个实例。请注意，无法选择性地确定要删除的实例。
默认情况下，区域托管实例组会启用此行为以支持高可用性工作负载，但是当您从区域托管实例组中删除或移除实例时，应该注意这种情况。
预配合适的托管实例组大小
为应对在一个地区发生故障或整个实例组停止响应的极端情况，Compute Engine 强烈建议您对托管实例组进行超额预配。如果某个地区或一组实例无响应，则根据您的应用需求对您的组进行超额预配可防止系统完全瘫痪。
Google 会针对超额预配提出建议，以优先确保您的用户能够使用您的应用。这些建议将包括预配更多的虚拟机实例，使这些虚拟机实例的数量超出您应用每日可能需要的数量，并支付相应费用。您应该根据应用需求和费用限制对超额预配做出最佳判断。
在三个或更多地区中预配区域托管实例组
如果要在至少包含三个地区的区域中创建区域托管实例组，Google 建议您该实例组进行超额预配，使实例数量至少增加 50%。默认情况下，区域托管实例组会在这三个区域中创建实例。在三个地区创建虚拟机实例已经帮助您保留了至少 2/3 的服务容量，即使在其中一个地区发生故障，该区域中的另外两个地区也可以处理流量，而不会出现中断情况。而如果将该实例组超额预配为 150%，那么您将可以确保即使失去了 1/3 的容量，其余地区也能为 100% 的流量提供支持。
例如，如果您需要在跨三个地区的托管实例组中创建 20 个虚拟机实例，我们建议至少将实例数量再增加 50%，在这种情况下，20 的 50% 即为 10 个以上的实例。也就是说，实例组中总共包含 30 个实例。如果您创建了包含 30 个实例的区域托管实例组，则该实例组会在三个区域中尽可能平均地分布实例，如下所示：
| 地区 | 实例数 |
|---|---|
| example-zone-1 | 10 |
| example-zone-2 | 10 |
| example-zone-3 | 10 |
如果在其中任何一个地区发生故障，您将仍然有 20 个实例可以处理流量。
在两个地区中预配区域托管实例组
如果您要在两个（而不是三个）地区中预配实例，Google 建议您将实例数量翻倍。例如，如果您的服务需要 20 个虚拟机实例，并且这些实例分布在两个地区，那么您应该配置一个包含 40 个实例的区域托管实例组，这样每个地区都各有 20 个实例。如果在一个地区发生故障，您将仍然有 20 个实例可以处理流量。
| 地区 | 实例数 |
|---|---|
| example-zone-1 | 20 |
| example-zone-2 | 20 |
如果组中的实例数无法被 2（代表两个地区）整除，则 Compute Engine 会尽可能平均地分配实例，并将剩余实例随机分配给其中一个地区。
在一个地区中预配区域托管实例组
您可以只在一个地区创建区域托管实例组。这类似于创建地区托管实例组，但存在以下不同之处：
如果在一个地区创建区域托管实例组，则日后可以向该组添加更多地区。您不能向地区托管实例组中添加其他地区。
通常，可在地区托管实例组中优先使用多种新功能。
综上所述，我们建议您不要在一个地区创建区域托管实例组，因为这是一种最不实用的配置。如果在一个地区或区域发生故障，您的整个托管实例组将无法使用，而这样可能会中断您的用户的体验。
为您的组选择地区
区域托管实例组的默认配置是在三个地区中尽可能平均地分布实例。但出于各种原因，您可能需要为应用选择特定地区。例如，如果您的实例需要 GPU，那么您只能选择支持 GPU 的地区。您的永久性磁盘可能只适用于特定地区，或者您可能希望仅在几个特定的地区（而不是一个区域内的三个随机地区）开始创建虚拟机实例。
如果要选择地区数和/或选择实例组应在其中运行的特定地区，您必须在首次创建组时执行此操作。一旦您在创建实例组的过程中选择了特定地区，日后将无法更改或更新这些地区。
要在一个区域内选择三个以上地区，您必须明确指定各个地区。例如，要在某个区域内选择全部四个地区，您必须在请求中明确指定这四个地区。否则，Compute Engine 会默认选择三个地区。
要在一个区域中选择两个或更少地区，您必须明确指定各个地区。并且，即使该区域只包含两个地区，您也必须在请求中明确指定这些地区。
无论您是选择特定地区，还是只希望选择区域并允许 Compute Engine 在区域内的所有地区中创建实例，这些虚拟机实例都将在所有地区中平均分布。最佳做法是，确保预配足够多的虚拟机实例，以为指定数量的地区中的应用提供支持。
创建区域托管实例组
您可以使用 gcloud 命令行工具、控制台或 API 创建区域托管实例组。
如果每个地区中没有足够的容量来支持实例组中的实例，则 Compute Engine 会创建尽可能多的实例，并在后续获得额外配额时继续尝试创建其余实例。
由于您要创建区域托管实例组，因此请注意某些资源是地区性的，例如永久性磁盘。如果您要在实例模板中指定区域资源（如额外的永久性磁盘），则必须确保所有地区中都存在该磁盘，以便将该磁盘附加到由此区域托管实例组创建的实例。
默认情况下，如果您未在请求中明确指定各个地区，则 Compute Engine 会选择三个随机地区来创建实例。如果您需要在其中创建实例的地区超出三个或不到三个，或者您想要选择使用哪些地区，请在请求中提供地区列表。如需了解详情，请参阅为您的组选择地区。
控制台
gcloud
所有托管实例组都需要实例模板。如果您没有实例模板，请创建一个。例如，以下命令会创建具有默认属性的基本实例模板：
gcloud compute instance-templates create example-template
接下来，使用 instance-groups managed create 子命令以及 --region 标志。例如，该命令会在 us-east1 区域内的三个地区中创建一个区域托管实例组：
gcloud compute instance-groups managed create example-rmig \
--template example-template --base-instance-name example-instances \
--size 30 --region us-east1
如果要选择组应使用的特定地区，请使用 --zones 标志：
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
API
所有托管实例组都需要实例模板。如果您没有实例模板，请创建一个。
在 API 中，构建一个向 regionInstanceGroupManagers.insert 方法发出的 POST 请求。在请求正文中，添加所需的组名、组大小、组中实例的基本名称以及实例模板的网址。
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]"}
]
}
}
其中：
[PROJECT_ID]是此请求的项目 ID。[REGION]是实例组所在的区域。[BASE_INSTANCE_NAME]是实例组中创建的每个实例的名称。例如，基本实例名称example-instance将创建名称类似于example-instance-[RANDOM_STRING]的实例，其中[RANDOM_STRING]由服务器生成。[INSTANCE_TEMPLATE_NAME]是要使用的实例模板。[TARGET_SIZE]是实例组中的实例的目标数量。
如果您要选择特定地区，或者要在包含的地区不到三个或超出三个的区域中创建实例，请在请求中添加 distributionPolicy 属性并提供地区列表。然后，将 [ZONE] 替换为要在其中创建实例的地区的名称。
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]"}
]
}
}
例如，以下命令会创建一个名为 example-rmig 的实例组，其中的 10 个实例分布在 us-east1-b 和 us-east1-c 地区：
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"}
]
}
}
列出区域托管实例组中的实例
要获取区域托管实例组的实例列表，请使用 GCP Console、gcloud 命令行工具中的 instance-groups managed list-instances 命令，或向 regionInstanceGroupManagers.listManagedInstances 方法发出请求。
控制台
- 转到 GCP Console 上的“实例组”页面。
- 点击要查看其实例的区域托管实例组的名称。
此时系统会加载“实例组详情”页面，其中包含该实例组中的实例列表。
gcloud
运行 instance-groups managed list-instances 命令：
gcloud compute instance-groups managed list-instances [INSTANCE_GROUP_NAME] --region [REGION]
其中：
[INSTANCE_GROUP_NAME]是实例组的名称。[REGION]是实例组所在的区域。
例如，以下命令列出了区域 us-east1 中一个名为 example-rmig 的实例组的所有实例：
gcloud compute instance-groups managed list-instances example-rmig --region us-east1
API
在 API 中，构建一个向 regionInstanceGroupManagers.listManagedInstances 方法发出的空 GET 请求。
GET https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/instanceGroupManagers/[INSTANCE_GROUP_NAME]
例如：
GET https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/myproject/regions/us-east1/instanceGroupManagers/example-rmig
更新区域托管实例组
您可以使用实例组更新程序功能更新区域托管实例组。利用该更新程序，您可以将组中的部分实例或所有实例更新为新的实例模板。此外，您还可以使用该更新程序执行 Canary 更新并控制更新速度。
与此相关的是，您还可以通过使用 gcloud 中的 set-instance-template 命令或使用 API 中的 setInstanceTemplate 方法来更改实例组的实例模板，而无需更新现有实例。请注意，更改实例模板不会自动将现有实例更新为新的实例模板。您必须重新创建各个实例或运行实例组更新程序以应用这些更改。但是，组的新虚拟机实例将使用新的实例模板。
自动调节区域托管实例组
Compute Engine 为托管实例组提供了自动调节功能，因此您的实例组能够根据负载的增减自动添加或移除实例。此外，您也可以为区域托管实例组启用自动调节。
如果您为区域托管实例组启用了自动调节功能，则该功能将按照如下方式运作：
自动调节政策将应用于整个组（而不是单个地区）。例如，如果您启用了自动调节程序，目标是实现 66% 的 CPU 利用率，则自动调节程序将跟踪组中的所有实例，以使所有地区中的所有实例保持 66% 的平均利用率。
自动调节会尽可能尝试在可用地区之间平均分布实例。通常，自动调节程序会使地区保持大小平衡，方法是增加包含较少实例的地区的实例数量，以使负载从包含较多实例的地区重定向。我们建议不要配置偏好一个地区的自定义负载平衡器，因为这可能会导致意外行为。
如果在某个地区发生故障，或者一个地区内的一组实例发生故障，则可能会失去 1/3 的容量，但剩余的 2/3 容量将保留在其他地区中。我们建议将您的自动调节政策设置为超额预配自动调节的托管实例组，以避免在地区发生故障期间，仍在继续运行的服务器过载。
自动调节程序向一个地区添加的实例数量不会超过为组指定的实例数上限的 1/3。例如，如果为自动调节配置的 maxNumReplicas 为 15，则自动调节程序最多只能在每个地区为实例组添加 5 个实例（1/3 * 15 = 5 个实例）。如果在一个地区发生故障，则自动调节程序只会将剩下两个地区中总共的实例数量扩大为 maxNumReplicas 的 2/3。
预配自动调节程序配置
与超额预配托管实例组的建议类似，您应该超额预配自动调节程序配置，以便：
- 自动调节的利用率目标是预计利用率目标的 2/3。
- 为了适应利用率目标降低的情况，自动调节程序将添加更多的实例，因此您应该增大
maxNumReplicas的值，使其比您设置的数量超出 50%，而不考虑超额预配。
例如，如果您预计 20 个实例可以处理峰值负载，并且目标利用率为 80%，请对自动调节程序进行如下设置：
- 将目标利用率设置为 2/3 * 0.8 = 0.53 或 53%，而不是 80%
- 将实例数上限设置为 3/2 * 20 = 30，而不是 20
此设置可确保在单个地区发生故障时，您的实例组不会耗尽容量，因为剩余的 2/3 实例应该能够处理因某个地区发生故障而增加的负载（这是因为您已将目标利用率降到其容量以下）。此外，自动调节程序还会添加新实例，以使实例数量达到您为了维持 2/3 的利用率目标而指定的实例数上限。
但是，您不应该仅依靠超额预配托管实例组来处理增加的负载。Google 建议的最佳做法是定期对应用进行负载测试，以确保应用可以处理可能因某个地区发生服务中断（因而使 1/3 的实例被移除）而导致的利用率升高情况。
启用自动调节
控制台
- 转到 GCP Console 上的“实例组”页面。
- 如果您没有实例组，请创建一个。否则，点击列表中现有区域托管实例组的名称。
- 在实例组详情页面上，点击修改组按钮。
- 在“自动调节”下方，选中开启。
- 填写自动调节配置的属性。
- 保存更改。
gcloud
依次使用 gcloud 命令行工具和set-autoscaling 子命令启用区域自动调节，然后添加 --region 标志。要详细了解如何创建自动调节程序，请参阅自动调节文档。
例如，以下代码段为名为 example-rmig 的示例实例组设置了自动调节程序。您需要将 us-east1 替换为您的托管实例组所在的区域，将 example-autoscaler 替换为期望的自动调节程序名称，然后将 example-rmig 替换为区域托管实例的名称：
gcloud compute instance-groups managed set-autoscaling example-rmig \
--target-cpu-utilization 0.8 --max-num-replicas 5 --region us-east1
API
要在 API 中设置区域自动调节，请对以下网址发出 POST 请求（其中包含您自己的项目 ID 和托管实例组所在的区域）：
POST https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/regionAutoscalers/
您的请求正文必须包含 name、target 和 autoscalingPolicy 字段。并且 autoscalingPolicy 必须定义 cpuUtilization 和 maxNumReplicas。
{
"name": "[AUTOSCALER_NAME]",
"target": "regions/us-east1/instanceGroupManagers/[INSTANCE_GROUP_NAME]",
"autoscalingPolicy": {
"maxNumReplicas": [MAX_NUM_INSTANCES],
"cpuUtilization": {
"utilizationTarget": [TARGET_UTILIZATION]
},
"coolDownPeriodSec": [SECONDS]
}
}
例如：
{
"name": "example-autoscaler",
"target": "regions/us-east1/instanceGroupManagers/example-rmig",
"autoscalingPolicy": {
"maxNumReplicas": 10,
"cpuUtilization": {
"utilizationTarget": 0.8
},
"coolDownPeriodSec": 30
}
}
更新自动调节程序
您可以更新区域自动调节程序，就像更新地区自动调节程序一样。请参阅关于更新自动调节程序的文档。
将区域托管实例组添加到负载平衡器
Google Cloud Platform 负载平衡使用实例组来处理流量。您可以将实例组添加到目标池或后端服务中，具体取决于您使用的负载平衡器类型。要详细了解托管实例组和负载平衡，请参阅实例组概览。
您可以将区域托管实例组指定为执行外部负载平衡和内部负载平衡的后端服务的目标，或者将其指定为目标池的一部分以进行网络负载平衡。
对于 HTTP(S) 负载平衡，区域托管实例组仅支持 maxRatePerInstance 和 maxUtilization。
将区域托管实例组添加到后端服务
若要创建 HTTP(S)、内部或 SSL 负载平衡器，必须使用后端服务。后端服务包含多个单独的后端，每个后端包含一个实例组（托管或非托管）。由于实例组中的实例会响应来自负载平衡器的流量，后端服务转而可了解可以使用哪些实例、可以处理多少流量，以及当前正在处理多少流量。此外，后端服务会监控运行状况检查，并且不会向运行状况不佳的实例发送新连接。
有关将实例组添加到后端服务的说明，请参阅将实例组添加到后端服务。
将区域托管实例组添加到目标池
目标池是包含一个或多个虚拟机实例的对象。目标池可用于网络负载平衡。在进行网络负载平衡时，网络负载平衡器会将用户请求转发到附加的目标池。属于该目标池的实例会处理这些请求并返回响应。您可以将托管实例组添加到目标池，这样一来，当您在实例组中添加或移除实例时，目标池也会自动更新并应用这些更改。
目标池必须存在，这样您才能将托管实例组添加到目标池。如需了解详情，请参阅关于添加目标池的文档。
要将现有托管实例组添加到目标池，请按照这些说明操作。这会使属于托管实例组的所有虚拟机实例被添加到目标池。
控制台
- 转到 GCP Console 中的“目标池”页面。
- 点击您要向其中添加实例组的目标池。
- 点击修改按钮。
- 向下滚动到虚拟机实例部分，然后点击选择实例组。
- 从下拉菜单中选择一个实例组。
- 保存更改。
gcloud
在 gcloud 命令行工具中，使用 set-target-pools 命令：
gcloud beta compute instance-groups managed set-target-pools [INSTANCE_GROUP] \
--target-pools [TARGET_POOL,..] [--region REGION]
其中：
[INSTANCE_GROUP]是实例组的名称。[TARGET_POOL]是要向其中添加此实例组的一个或多个目标池的名称。[REGION]是实例组所在的区域。
API
在 API 中，向以下 URI 发出 POST 请求：
POST https://www.googleapis.com/compute/beta/projects/[PROJECT_ID]/regions/[REGION]/regionInstanceGroupManagers/[INSTANCE_GROUP]/setTargetPools
其中：
[PROJECT_ID]是此请求的项目 ID。[REGION]是实例组所在的区域。[INSTANCE_GROUP]是实例组的名称。
请求正文应包含您要向其中添加此组的目标池的 URI 列表。例如：
{
"targetPools": [
"regions/us-central1/targetPools/example-targetpool-1",
"regions/us-central1/targetPools/example-targetpool-2"
]
}
模拟区域托管实例组在一个地区发生的服务中断情况
要测试您的区域托管实例组的超额预配是否足够，以及是否能在地区发生服务中断后继续运行，您可以使用以下示例来模拟在一个地区发生的故障。
默认情况下，此脚本会停止并启动 Apache。如果这不适用于您的应用，请将停止和启动 Apache 的命令替换为您遇到的故障和恢复方案。
在实例组中的每个虚拟机实例中连续部署并运行此脚本。您可以通过以下方式完成此操作：将此脚本添加到实例模板，或将此脚本包含在自定义映像中，并在实例模板中使用该映像。
通过设置以下两个项目元数据字段来模拟在一个地区发生的故障：
failed_zone：设置您要模拟其中的服务中断情况的地区（假定只有一个地区发生了故障）。failed_instance_names：按名称选择发生故障的实例（假定只有名称包含此字符串的实例发生了故障）。
您可以使用
gcloud命令行工具设置此元数据。例如，以下命令会将发生服务中断情况的地区设置为europe-west1-b地区，并影响名称以instance-base-name开头的实例：gcloud compute project-info add-metadata --metadata failed_zone='europe-west1-b',failed_instance_names='instance-base-name-'模拟完服务中断情况后，通过移除元数据键来进行故障恢复：
gcloud compute project-info remove-metadata --keys failed_zone,failed_instance_names
以下是一些针对您可以使用此脚本运行的故障场景的提示：
- 完全停止应用以查看托管实例组的响应方式。
- 在进行负载平衡运行状况检查时，使您的实例返回“运行状况不佳”。
- 修改 iptables 以阻止一部分流量进出实例。
- 关闭虚拟机实例。默认情况下，区域托管实例组很快就会重新创建实例，但只要设置了元数据值，新的实例将在脚本运行后立即自行关闭。这会导致崩溃循环。
后续步骤
- 参阅负载平衡
- 参阅自动调节。
- 详细了解如何构建可扩缩、弹性佳的网页应用。
- 了解 Google Cloud Platform 上的灾难恢复。
