API Compute Engine

Questo tutorial spiega come utilizzare la scalabilità automatica per regolare automaticamente il numero di istanze VM che ospitano la tua applicazione, in modo che l'applicazione si adatti a diverse quantità di traffico.

Per utilizzare la scalabilità automatica, ospita la tua applicazione su un gruppo di istanze gestite. Un gruppo di istanze gestite è una raccolta di istanze che eseguono la stessa applicazione e che possono essere gestite come una singola entità. Quando per un gruppo di istanze gestite è abilitata la scalabilità automatica, il numero di VM nel gruppo aumenta automaticamente (consegue lo scale out) o diminuisce (consegue lo scale in) in base al valore target specificato per il criterio di scalabilità automatica.

Questo tutorial include passaggi dettagliati per avviare un'applicazione web in un gruppo di istanze gestite, impostare la scalabilità automatica, configurare l'accesso alla rete e osservare la scalabilità automatica simulando picchi e cali di carico. In base alla tua esperienza con queste funzionalità, il completamento del tutorial richiede circa 20 minuti.

Obiettivi

  • Avvia un'applicazione web demo su un gruppo di istanze gestite.
  • Osserva gli effetti della scalabilità automatica simulando picchi e cali di traffico.

Costi

In questo documento, utilizzi i seguenti componenti fatturabili di Google Cloud:

  • Compute Engine

Per generare una stima dei costi in base all'utilizzo previsto, utilizza il Calcolatore prezzi. I nuovi utenti di Google Cloud potrebbero essere idonei per una prova gratuita.

Prima di iniziare

  1. Accedi al tuo account Google Cloud. Se non conosci Google Cloud, crea un account per valutare le prestazioni dei nostri prodotti in scenari reali. I nuovi clienti ricevono anche 300 $di crediti gratuiti per l'esecuzione, il test e il deployment dei carichi di lavoro.

  2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  3. Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

  4. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

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  5. Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

Architettura dell'applicazione

L'applicazione include i seguenti componenti di Compute Engine:

Avvio dell'applicazione web

Questo tutorial utilizza un'applicazione web archiviata su GitHub. Per saperne di più su come è stata implementata l'applicazione, consulta il repository GoogleCloudPlatform/python-docs-samples su GitHub.

Avvia l'applicazione web su ogni VM in un gruppo di istanze gestite includendo uno script di avvio in un modello di istanza. Per consentire il traffico HTTP nell'applicazione web, crea una regola firewall.

Crea una regola firewall

Crea una regola firewall per consentire il traffico HTTP verso l'applicazione web:

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Firewall.

    Vai a Firewall

  2. Fai clic su Crea regola firewall.

  3. In Nome, inserisci default-allow-http.

  4. Imposta Rete su default.

  5. Imposta Destinazioni per selezionare Specified target tags.

  6. In Tag di destinazione, inserisci http-server.

  7. Imposta Filtro di origine su IPv4 ranges.

  8. In Intervalli IPv4 di origine, inserisci 0.0.0.0/0

    per consentire l'accesso a tutti gli indirizzi IP.

  9. In Protocolli e porte, seleziona Protocolli e porte specificati. Quindi, seleziona TCP e inserisci 80 per consentire l'accesso al traffico HTTP.

  10. Fai clic su Crea.

Crea un modello di istanza

Crea un modello di istanza che avvii l'applicazione web demo all'avvio:

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Modelli di istanza.

    Vai a Modelli di istanza

  2. Fai clic su Crea modello istanza.

  3. In Nome, inserisci autoscaling-web-app-template.

  4. In Configurazione macchina, imposta Tipo di macchina su e2-standard-2.

  5. In Firewall, seleziona la casella di controllo Consenti traffico HTTP. In questo modo viene applicato il tag di networking http-server a ogni istanza creata da questo modello.

  6. Espandi la sezione Opzioni avanzate per visualizzare le impostazioni avanzate.

  7. Espandi la sezione Gestione.

  8. Nella sezione Automazione, inserisci il seguente script di avvio:

    sudo apt update && sudo apt -y install git gunicorn3 python3-pip
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/python-docs-samples.git
cd python-docs-samples/compute/managed-instances/demo
sudo pip3 install -r requirements.txt
sudo gunicorn3 --bind 0.0.0.0:80 app:app --daemon

    Questo script fa sì che ogni VM esegua l'applicazione web durante l'avvio.

  9. Fai clic su Crea.

Creare un gruppo di istanze gestite

Crea un gruppo di istanze a livello di regione per iniziare a eseguire l'applicazione web:

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Gruppi di istanze.

    Vai a Gruppi di istanze

  2. Fai clic su Crea gruppo di istanze per creare un nuovo gruppo di istanze.

  3. Seleziona Nuovo gruppo di istanze gestite (stateless)".

  4. In Nome, inserisci autoscaling-web-app-group.

  5. In Modello di istanza, seleziona autoscaling-web-app-template.

  6. In Località, seleziona Più zone.

  7. In Regione, seleziona us-central1.

  8. Per Zone, seleziona le zone seguenti dall'elenco a discesa:

    • us-central1-b
    • us-central1-c
    • us-central1-f

  9. Configura la scalabilità automatica per il gruppo di istanze:

    1. Per Modalità di scalabilità automatica, seleziona On: aggiungi e rimuovi istanze al gruppo.

    2. Imposta il Numero minimo di istanze su 3.

    3. Imposta Numero massimo di istanze su 6.

    4. Imposta il Periodo di inizializzazione su 120 secondi.

    5. In Metriche di scalabilità automatica, seleziona Utilizzo CPU come tipo di metrica. Per scoprire di più sulle metriche di scalabilità automatica, consulta Criterio di scalabilità automatica.

    6. Imposta Utilizzo CPU target su 60.

    7. Fai clic su Fine.

  10. In Riparazione automatica, seleziona Nessun controllo di integrità dall'elenco a discesa Controllo di integrità.

  11. Fai clic su Crea. Questo ti reindirizza alla pagina Gruppi di istanze.

  12. Per verificare che le istanze siano in esecuzione:

    1. Nella pagina Gruppi di istanze della console Google Cloud, fai clic su autoscaling-web-app-group per visualizzare le istanze in quel gruppo.

    2. In IP esterno, fai clic su un indirizzo IP per connettere l'istanza. Si apre una nuova scheda del browser che mostra l'applicazione web demo:

      Demo dell'applicazione web, che elenca informazioni sull'istanza e dispone di pulsanti di azione.

      Al termine, chiudi la scheda del browser dell'applicazione web demo.

Osservazione della scalabilità automatica

Per ulteriori informazioni sui comportamenti di scalabilità automatica, consulta Informazioni sulle decisioni relative alla scalabilità automatica.

Monitora la scalabilità automatica

Il gruppo di istanze che hai creato utilizza un criterio di scalabilità automatica basato sull'utilizzo della CPU. Ciò significa che il gestore della scalabilità automatica aumenta o riduce il gruppo in base alle esigenze per mantenere l'utilizzo target della CPU del 60%.

Per monitorare le dimensioni e l'utilizzo della CPU da parte del gruppo di istanze, utilizza i grafici a scalabilità automatica nella console Google Cloud:

  1. Nella pagina Gruppi di istanze per ilautoscaling-web-app-group gruppo di istanze, fai clic sulla scheda Monitoring.
  2. Puoi monitorare la scalabilità automatica dal grafico Dimensioni gruppo. Il grafico mostra Istanze, che rappresenta il numero di istanze VM del gruppo nel tempo.

  3. (Facoltativo) Per monitorare la capacità con scalabilità automatica rispetto all'utilizzo, consulta il grafico Utilizzo del gestore della scalabilità automatica (CPU). Il grafico mostra Utilizzo, ovvero l'utilizzo totale della CPU delle istanze VM del gruppo, e Capacità, che indica l'utilizzo cumulativo della CPU target del gruppo (utilizzo CPU target moltiplicato per il numero di istanze VM).

    La scalabilità automatica tenta di far corrispondere la Capacità all'Utilizzo modificando il numero di istanze, se possibile.

Tieni aperta questa finestra.

Simula scale out

Lo scale out si verifica quando l'utilizzo medio della CPU da parte del gruppo di istanze è notevolmente superiore al valore target. Durante lo scale out, il gestore della scalabilità automatica aumenta gradualmente la dimensione del gruppo di istanze fino a quando l'utilizzo della CPU non diminuisce al valore di utilizzo della CPU target o fino a quando la dimensione del gruppo di istanze raggiunge il Numero massimo di istanze, che era impostato su 6.

Per attivare lo scale out, aumenta l'utilizzo della CPU per le istanze:

  1. Nella console Google Cloud, apri Cloud Shell.

    Apri Cloud Shell

    Cloud Shell si aprirà nella parte inferiore della console Google Cloud. L'inizializzazione della sessione può richiedere alcuni secondi.

  2. Crea una variabile bash locale per l'ID progetto:

    export PROJECT_ID=[PROJECT_ID]

    dove PROJECT_ID è l'ID del progetto attuale, visualizzato su ogni nuova riga in Cloud Shell:

    user@cloudshell:~ ([PROJECT_ID])$

  3. Esegui il seguente script bash. Questo script aumenta il carico delle istanze dell'applicazione web demo, aumentando l'utilizzo della CPU. Dopo alcuni minuti, l'utilizzo della CPU supererà il valore target, proponendo la scalabilità automatica ad aumentare la dimensione del gruppo di istanze.

    export MACHINES=$(gcloud --project=$PROJECT_ID compute instances list --format="csv(name,networkInterfaces[0].accessConfigs[0].natIP)" | grep "autoscaling-web-app-group")
for i in $MACHINES;
do
  NAME=$(echo "$i" | cut -f1 -d,)
  IP=$(echo "$i" | cut -f2 -d,)
  echo "Simulating high load for instance $NAME"
  curl -q -s "http://$IP/startLoad" >/dev/null --retry 2
done

  4. Apri la scheda Monitoring nella console Google Cloud.

    Dopo alcuni minuti, la scheda Monitoring mostra che l'utilizzo della CPU è aumentato, il che attiva la scalabilità automatica per aumentare la capacità aumentando il numero di istanze.

    Potresti anche notare che ora sono elencate sei istanze nella scheda Panoramica.

Tieni entrambe le finestre aperte.

Simula fare lo scale in

Lo scale in si verifica quando l'utilizzo medio della CPU da parte del gruppo di istanze è notevolmente inferiore al valore target. Durante fare lo scale in, il gestore della scalabilità automatica diminuisce gradualmente le dimensioni del gruppo di istanze fino a quando l'utilizzo della CPU non aumenta all'utilizzo della CPU target o finché la dimensione del gruppo di istanze non raggiunge il Numero minimo di istanze, che era impostato su 3.

Per attivare fare lo scale in, riduci l'utilizzo della CPU per le istanze:

  1. Esegui il seguente script bash. Questo script comporta un carico ridotto delle istanze dell'applicazione web demo, che a sua volta riduce l'utilizzo della CPU. Dopo alcuni minuti, l'utilizzo della CPU scenderà al di sotto del valore target, chiedendo al gestore della scalabilità automatica di ridurre le dimensioni del gruppo di istanze.

    export MACHINES=$(gcloud --project=$PROJECT_ID compute instances list --format="csv(name,networkInterfaces[0].accessConfigs[0].natIP)" | grep "autoscaling-web-app-group")
for i in $MACHINES;
do
  NAME=$(echo "$i" | cut -f1 -d,)
  IP=$(echo "$i" | cut -f2 -d,)
  echo "Simulating low load for instance $NAME"
  curl -q -s "http://$IP/stopLoad" >/dev/null --retry 2
done

  2. Apri la scheda Monitoring nella console Google Cloud.

    Dopo alcuni minuti, la scheda Monitoring mostra che l'utilizzo della CPU è diminuito. Dopo il periodo di stabilizzazione, che verifica che il carico sia costantemente inferiore, la scalabilità automatica riduce la Capacità diminuendo il numero di istanze.

    Potresti anche notare che nella scheda Panoramica sono elencate solo tre istanze.

Al termine, chiudi entrambe le finestre.

Esegui la pulizia

Dopo aver completato il tutorial, puoi eseguire la pulizia delle risorse che hai creato in modo che smettano di utilizzare la quota e generino addebiti. Le sezioni seguenti descrivono come eliminare o disattivare queste risorse.

Se hai creato un progetto separato per questo tutorial, elimina l'intero progetto. In caso contrario, se il progetto contiene risorse che vuoi conservare, elimina solo le risorse create in questo tutorial.

Elimina il progetto

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Gestisci risorse.

    Vai a Gestisci risorse

  2. Nell'elenco dei progetti, seleziona il progetto che vuoi eliminare, quindi fai clic su Elimina.
  3. Nella finestra di dialogo, digita l'ID del progetto e fai clic su Chiudi per eliminare il progetto.

Eliminazione di risorse specifiche

Eliminazione del gruppo di istanze

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Gruppi di istanze.

    Vai a Gruppi di istanze

  2. Seleziona la casella di controllo per il tuo gruppo di istanze autoscaling-web-app-group.
  3. Per eliminare il gruppo di istanze, fai clic su Elimina.

Eliminazione del modello di istanza

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Modelli di istanza.

    Vai a Modelli di istanza

  2. Fai clic sulla casella di controllo accanto a autoscaling-web-app-template.

  3. Fai clic su Elimina nella parte superiore della pagina. Nella nuova finestra, fai clic su Elimina per confermare l'eliminazione.

Eliminazione della regola firewall in corso...

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Regole firewall.

    Vai a Regole firewall

  2. Fai clic sulla casella di controllo accanto alla regola firewall denominata default-allow-http.

  3. Fai clic su Elimina. Nella nuova finestra, fai clic su Elimina per confermare l'eliminazione.

Passaggi successivi