Kapazitätsplanung - AWS Outposts Überlegungen zu Design und Architektur für hohe Verfügbarkeit

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Kapazitätsplanung

Während die EC2 Kapazität bei Amazon scheinbar unendlich AWS-Regionen ist, ist die Kapazität auf Outposts begrenzt — begrenzt durch das Gesamtvolumen der bestellten Rechenkapazität. Sie sind für die Planung und Verwaltung der Rechenkapazität Ihrer Outposts-Bereitstellungen verantwortlich. Sie sollten ausreichend Rechenkapazität bestellen, um ein N+M-Verfügbarkeitsmodell zu unterstützen, wobei N die erforderliche Anzahl von Servern und M die Anzahl der Reserveserver ist, die für Serverausfälle bereitgestellt werden. N+1 und N+2 sind die gängigsten Verfügbarkeitsstufen.

Jeder Host (C5, M5R5, usw.) unterstützt eine einzelne Instanzfamilie. EC2 Bevor Sie Instances auf EC2 Rechenservern starten können, müssen Sie Slot-Layouts bereitstellen, die die EC2 Instanzgrößen angeben, die jeder Server bereitstellen soll. AWS konfiguriert jeden Server mit dem angeforderten Slotting-Layout.

Hosts können homogen eingesetzt werden, wobei alle Steckplätze dieselbe Instanzgröße haben (z. B. 48 m5.large Steckplätze), oder heterogene Steckplätze mit einer Mischung von Instance-Typen (z. B. 4, 4m5.large, 3 m5.xlarge m5.2xlargem5.4xlarge, 1 und 1m5.8xlarge). Visualisierungen dieser Steckplatzkonfigurationen finden Sie in den nächsten drei Abbildungen.

Diagramm, das die Rechenressourcen des Hosts zeigt m5.24xlarge

m5.24xlargeHost-Rechenressourcen

Das Diagramm zeigt, wie der m5.24xlarge Host homogen in 48 m5 große Steckplätze aufgeteilt ist

m5.24xlargeDer Host ist homogen in 48 Steckplätze aufgeteilt m5.large

Das Diagramm zeigt, wie der m5.24xlarge Host heterogen in 4m5.large, 4, 3 m5.xlargem5.2xlarge, 1 und 1 Steckplätze aufgeteilt ist m5.4xlarge m5.8xlarge

m5.24xlargeDer Host ist heterogen in 4m5.large, 4, 3 m5.xlargem5.2xlarge, 1 und 1 Steckplätze aufgeteilt m5.4xlarge m5.8xlarge

Die volle Hostkapazität muss nicht in Steckplätze gesteckt werden. Einem Host, der über nicht zugewiesene Kapazität verfügt, können Steckplätze hinzugefügt werden. Sie können ein Steckplatz-Layout ändern, indem Sie die Kapazitätsverwaltung verwenden APIs oder UIs eine neue Kapazitätsaufgabe erstellen. AWS Outposts Weitere Informationen finden Sie unter Kapazitätsmanagement für AWS Outposts im AWS Outposts Benutzerhandbuch für Racks. Möglicherweise müssen Sie bestimmte Instances herunterfahren oder neu starten, um eine neue Kapazitätsaufgabe abzuschließen, wenn das neue Steckplatz-Layout nicht angewendet werden kann, solange bestimmte Steckplätze von laufenden Instances belegt sind. Mit der CreateCapacityTask API können Sie die Anzahl der einzelnen Instance-Größen angeben, die auf der angegebenen Outpost-ID vorhanden sein sollen. Falls eine Aufgabe aufgrund laufender Instances nicht abgeschlossen werden kann, werden Instanzen zurückgegeben, die gestoppt werden müssen, um die Anfrage zu erfüllen. An dieser Stelle können Sie optional angeben, dass Sie „N“ zusätzliche Optionen für den Fall sehen möchten, dass Sie eine der zurückgegebenen Instances nicht beenden möchten, und Sie können auch eine EC2 Instanz-ID, ein Instanz-Tag, EC2 ein Konto oder einen Dienst angeben, die nicht als Instanz zum Herunterfahren vorgeschlagen werden sollten, um die Kapazitätsaufgabenanforderung zu erfüllen. Nachdem Sie die Option ausgewählt haben, für die Sie sich entscheiden möchten, empfehlen wir, den Dry Run-Parameter zu verwenden, um die vorgeschlagenen Änderungen zu validieren und die möglichen Auswirkungen vor der Implementierung zu verstehen.

Alle Hosts tragen ihre bereitgestellten Slots zu den EC2 Kapazitätspools im Outpost bei, und alle Slots eines bestimmten Instance-Typs und einer bestimmten Größe werden als ein einziger EC2 Kapazitätspool verwaltet. Zum Beispiel würde der vorherige, heterogen gegliederte Host mitm5.large,, m5.xlarge m5.2xlargem5.4xlarge, und m5.8xlarge Steckplätzen diese Steckplätze zu fünf EC2 Kapazitätspools beitragen — einem Pool für jeden Instance-Typ und jede Instance-Größe. Diese Pools können auf mehrere Hosts verteilt sein, und die Platzierung von Instanzen sollte berücksichtigt werden, um eine hohe Verfügbarkeit der Workloads zu erreichen.

Bei der Planung von Kapazitätsreserven für die Verfügbarkeit von N+M-Hosts ist es wichtig, Server-Slots und EC2 Kapazitätspools zu berücksichtigen. AWS erkennt, wenn ein Host ausfällt oder heruntergefahren ist, und plant einen Besuch vor Ort, um den ausgefallenen Host zu ersetzen. Sie sollten Ihre EC2 Kapazitätspools so gestalten, dass sie den Ausfall von mindestens einem Server jeder Instance-Familie (N+1) in einem Outpost tolerieren. Mit diesem Mindestmaß an Hostverfügbarkeit können Sie ausgefallene oder heruntergestufte Instances auf den freien Steckplätzen der verbleibenden Hosts derselben Familie neu starten, wenn ein Host ausfällt oder außer Betrieb genommen werden muss.

Die Planung der N+M-Verfügbarkeit ist einfach, wenn Sie über Hosts mit homogenen Steckplätzen oder Gruppen von Hosts mit unterschiedlichen Steckplätzen und identischen Steckplatzlayouts verfügen. Sie berechnen einfach die Anzahl der Hosts (N), die Sie für die Ausführung all Ihrer Workloads benötigen, und fügen dann (M) zusätzliche Hosts hinzu, um Ihre Anforderungen an die Serververfügbarkeit bei Ausfall- und Wartungsereignissen zu erfüllen.

Die folgenden Steckplatzkonfigurationen können aufgrund der NUMA-Grenzen nicht verwendet werden:

  • 3 m5.8xlarge

  • 1 m5.16xlarge und 1 m5.8xlarge

Wenden Sie sich an Ihr AWS-Konto Team, um Ihre geplante AWS Outposts Rack-Steckplatzkonfiguration zu überprüfen.

In der folgenden Abbildung sind vier m5.24xlarge Hosts heterogen mit einem identischen Steckplatzlayout ausgestattet. Die vier Hosts bilden fünf Kapazitätspools. EC2 Jeder Pool wird mit maximaler Auslastung (75%) ausgeführt, um die Verfügbarkeit von N+1 für die auf diesen vier Hosts ausgeführten Instances aufrechtzuerhalten. Wenn ein Host ausfällt, ist ausreichend Platz vorhanden, um die ausgefallenen Instances auf den verbleibenden Hosts neu zu starten.

Diagramm, das die Visualisierung von EC2 Host-Slots, laufenden Instances und Slot-Pools zeigt

Visualisierung von EC2 Host-Slots, laufenden Instances und Slot-Pools

Bei komplexeren Slot-Layouts, bei denen die Hosts nicht identisch sind, müssen Sie die N+M-Verfügbarkeit für jeden Kapazitätspool berechnen. EC2 Sie können die folgende Formel verwenden, um zu berechnen, wie viele Hosts (die Steckplätze zu einem bestimmten EC2 Kapazitätspool beitragen) ausfallen können und die verbleibenden Hosts trotzdem die laufenden Instances übertragen können:

Gleichung M = (verfügbare Pool-Steckplätze/maximale Host-Steckplätze)

Wobei gilt:

  • PoolSlots available ist die Anzahl der verfügbaren Steckplätze im angegebenen EC2 Kapazitätspool (Gesamtzahl der Steckplätze im Pool abzüglich der Anzahl der laufenden Instanzen)

  • ServerSlots max ist die maximale Anzahl von Steckplätzen, die von einem Host zum angegebenen Kapazitätspool bereitgestellt werden EC2

  • M ist die Anzahl der Hosts, die ausfallen können und die es den verbleibenden Hosts trotzdem ermöglichen, die laufenden Instances zu übertragen

Beispiel: Ein Outpost hat drei Hosts, die Slots zu einem m5.2xlarge Kapazitätspool beitragen. Der erste Host stellt 4 Steckplätze, der zweite 3 Steckplätze und der dritte Host 2 Steckplätze zur Verfügung. Der m5.2xlarge Instance-Pool auf dem Outpost hat eine Gesamtkapazität von 9 Steckplätzen (4 + 3 +2). Der Outpost hat 4 laufende m5.2xlarge Instances. Wie viele Hosts fallen möglicherweise aus und ermöglichen es den verbleibenden Hosts trotzdem, die laufenden Instances zu übertragen?

Drei Gleichungen

Antwort: Sie können einen der Hosts verlieren und trotzdem die laufenden Instances auf den verbleibenden Hosts weiterführen.

  • Passen Sie Ihre Rechenkapazität so an, dass N+M-Redundanz für jeden EC2 Kapazitätspool auf einem Outpost bereitgestellt wird.

    • Stellen Sie N+M-Server für homogene oder identische Server mit heterogenen Steckplätzen bereit.

    • Berechnen Sie die N+M-Verfügbarkeit für jeden EC2 Kapazitätspool und stellen Sie sicher, dass jeder Pool Ihren Verfügbarkeitsanforderungen entspricht.