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Escalado basado en Amazon SQS

En esta sección se muestra cómo escalar el grupo de escalado automático en respuesta a los cambios en la carga del sistema en una cola de Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS). Para obtener más información acerca del uso de Amazon SQS, consulte la Guía del desarrollador de Amazon Simple Queue Service.

Hay algunas situaciones en las que es posible que tenga que pensar en la reducción horizontal en respuesta a la actividad en una cola de Amazon SQS. Por ejemplo, supongamos que tiene una aplicación web que permite a los usuarios cargar imágenes y utilizarlas en línea. En este escenario, cada imagen requiere cambiar el tamaño y la codificación antes de poder publicarla. La aplicación se ejecuta en instancias EC2 de un grupo de escalado automático y está configurada para gestionar las velocidades típicas de carga. Las instancias con error se terminan y se sustituyen para mantener los niveles de instancia actuales en todo momento. La aplicación coloca los datos de mapa de bits sin procesar de las imágenes en una cola de SQS para su procesamiento. Procesa las imágenes y, a continuación, publica las imágenes procesadas donde puedan verlas los usuarios. La arquitectura de este escenario funciona bien si el número de operaciones de carga de imágenes no varía con el tiempo. Sin embargo, si el número de operaciones de carga cambia con el tiempo, podría considerar la posibilidad de utilizar el escalado dinámico para escalar la capacidad del grupo de escalado automático.

Uso del seguimiento de destino con la métrica correcta

Si utiliza una política de escalado de seguimiento de destino basada en una métrica de cola de Amazon SQS personalizada, el escalado dinámico puede ajustarse a la curva de demanda de la aplicación de forma más eficaz. Para obtener más información sobre cómo elegir métricas para el seguimiento de destino, consulte Elección de métricas.

El problema de usar una métrica de CloudWatch Amazon SQS, como ApproximateNumberOfMessagesVisible para el seguimiento de destinos, es que es posible que el número de mensajes de la cola no cambie proporcionalmente al tamaño del grupo de Auto Scaling que procesa los mensajes de la cola. Eso se debe a que el número de mensajes de su cola de SQS no es el único factor que define el número de instancias necesarias. El número de instancias del grupo de escalado automático puede depender de varios factores, como el tiempo que se tarda en procesar un mensaje y la cantidad de latencia (retraso de la cola) aceptable.

La solución es utilizar una métrica de tareas pendientes por instancia con el valor de destino igual a las tareas pendientes aceptables por instancia que desea mantener. Puede calcular estos números como se indica a continuación:

Por ejemplo, supongamos que actualmente tiene un grupo de escalado automático con 10 instancias y el número de mensajes visibles en la cola (ApproximateNumberOfMessages) es 1500. Si el tiempo de procesamiento medio es de 0,1 segundos para cada mensaje y la mayor latencia aceptable es de 10 segundos, el número de tareas pendientes aceptables por instancia es de 10/0,1, que equivale a 100 mensajes. Esto significa que 100 es el valor de destino para su política de seguimiento de destino. Cuando la lista de tareas pendientes por instancia alcance el valor objetivo, se producirá un evento de escalado horizontal. Si la lista de tareas pendientes por instancia se encuentra actualmente en 150 (1500/10 instancias), su grupo se escala horizontalmente en 5 instancias para mantener la proporción con el valor de destino.

En los procedimientos siguientes se muestra cómo publicar la métrica personalizada y crear la política de escalado de seguimiento de destino que configura el grupo de escalado automático para que el escalado se realice en función de estos cálculos.

Existen tres puntos principales para esta configuración:

El siguiente diagrama ilustra la arquitectura de esta configuración.

Limitaciones y requisitos previos

Para utilizar esta configuración, debe tener en cuenta las siguientes limitaciones:

Las siguientes secciones le indican cómo AWS CLI utilizarla para las tareas que necesita realizar. Por ejemplo, para obtener datos métricos que reflejen el uso actual de la cola, utilice el comando SQS. get-queue-attributes Asegúrese de que ha instalado y configurado la CLI.

Antes de comenzar, debe tener una cola de Amazon SQS que pueda usar. En las siguientes secciones se presupone que ya tiene una cola (estándar o FIFO), un grupo de escalado automático e instancias EC2 ejecutándose en la aplicación que utiliza la cola. Para obtener más información sobre Amazon SQS, consulte la Guía del desarrollador de Amazon Simple Queue Service.

Configuración del escalado basada en Amazon SQS

Paso 1: Crea una métrica personalizada CloudWatch

Una métrica personalizada se define mediante un nombre de métrica y un espacio de nombres de su elección. Los espacios de nombres para métricas personalizadas no pueden comenzar por AWS/. Para obtener más información sobre la publicación de métricas personalizadas, consulta el tema Publicar métricas personalizadas en la Guía del CloudWatch usuario de Amazon.

Siga este procedimiento para crear la métrica personalizada leyendo primero la información de su AWS cuenta. A continuación, calcule las tareas pendientes para cada métrica de instancia, tal como se recomienda en una sección anterior. Por último, publique este número con CloudWatch una precisión de 1 minuto. Siempre que sea posible, le recomendamos que cuando realizado el escalado basado en métricas, utilice una granularidad de un minuto para garantizar una respuesta más rápida a los cambios en la carga del sistema.

Una vez que la aplicación emita la métrica deseada, los datos se envían a. CloudWatch La métrica está visible en la CloudWatch consola. Puede acceder a ella iniciando sesión en la CloudWatch página AWS Management Console y navegando hasta ella. A continuación, puede ver la métrica desplazándose a la página de métricas o buscándola usando el campo de búsqueda. Para obtener información sobre la visualización de las métricas, consulta Ver las métricas disponibles en la Guía del CloudWatch usuario de Amazon.

Paso 2: Crear una política de escalado de seguimiento de destino

La métrica que creó ahora se puede añadir a una política de escalado de seguimiento de destino.

Paso 3: Prueba de la política de escalado

Una vez que finalice la configuración, verifique que la política de escalado funcione. Puede probarla aumentando el número de mensajes en la cola de SQS y verificando después que el grupo de escalado automático ha lanzado una instancia EC2 adicional. También puede probarla reduciendo el número de mensajes en la cola de SQS y verificando después que el grupo de escalado automático ha terminado una instancia EC2.

Amazon SQS y protección de la reducción horizontal

Los mensajes que no se procesaron cuando se terminó la instancia se devuelven a la cola de SQS, donde pueden ser procesados por otra instancia que siga ejecutándose. Para las aplicaciones en las que se realizan tareas de ejecución prolongada, puede utilizar opcionalmente la protección frente a la reducción horizontal de instancias para tener el control sobre los procesos de trabajo de la cola que se terminan cuando el grupo de escalado automático se reduce horizontalmente.

En el siguiente pseudocódigo se muestra una forma de proteger los procesos de trabajo controlados por cola de larga ejecución frente a la terminación por reducción horizontal.

while (true)
{
  SetInstanceProtection(False);
  Work = GetNextWorkUnit();
  SetInstanceProtection(True);
  ProcessWorkUnit(Work);
  SetInstanceProtection(False);
}

Para obtener más información, consulte Diseñe sus aplicaciones en Amazon EC2 Auto Scaling para gestionar sin problemas la terminación de instancias.