Zuverlässigkeit in Virtual Machine Scale Sets

Dieser Artikel enthält Informationen zur Unterstützung von Verfügbarkeitszonen für Virtual Machine Scale Sets.

Unterstützung für Verfügbarkeitszonen

Azure-Verfügbarkeitszonen sind mindestens drei physisch getrennte Gruppen von Rechenzentren innerhalb jeder Azure-Region. Die Rechenzentren innerhalb jeder Zone sind mit unabhängiger Stromversorgung, Kühlung und Netzwerkinfrastruktur ausgestattet. Bei einem Fehler in der lokalen Zone sind Verfügbarkeitszonen so konzipiert, dass regionale Dienste, Kapazität und Hochverfügbarkeit von den verbleibenden beiden Zonen unterstützt werden, wenn eine Zone betroffen ist.

Ausfälle können von Software- und Hardwareausfällen bis hin zu Ereignissen wie Erdbeben, Überflutungen und Bränden reichen. Fehlertoleranz wird durch Redundanz und logische Isolierung von Azure-Diensten erreicht. Ausführlichere Informationen zu Verfügbarkeitszonen in Azure finden Sie unter Regionen und Verfügbarkeitszonen.

Azure-Dienste mit Unterstützung von Verfügbarkeitszonen bieten das richtige Maß an Zuverlässigkeit und Flexibilität. Für die Konfiguration gibt es zwei Möglichkeiten. Sie können entweder zonenredundant mit automatischer zonenübergreifender Replikation oder zonenbasiert mit Instanzen sein, die an eine bestimmte Zone angeheftet werden. Sie können diese Ansätze auch kombinieren. Weitere Informationen zur zonalen im Vergleich zur zonenredundanten Architektur finden Sie unter Empfehlungen für die Verwendung von Verfügbarkeitszonen und Regionen.

Mit Azure Virtual Machine Scale Sets können Sie eine Gruppe von VMs mit Lastenausgleich erstellen und verwalten. Die Anzahl von VMs kann automatisch erhöht oder verringert werden, wenn sich der Bedarf ändert, oder es kann ein Zeitplan festgelegt werden. Skalierungsgruppen ermöglichen Hochverfügbarkeit für Ihre Anwendungen und das zentrale Verwalten, Konfigurieren und Aktualisieren zahlreicher VMs. Für die Skalierungsgruppe selbst fallen keine Kosten an. Sie zahlen nur für jede VM-Instanz, die Sie erstellen.

Virtual Machine Scale Sets unterstützt sowohl zonale als auch zonenredundante Bereitstellungen innerhalb einer Region:

• Zonale Bereitstellung. Wenn Sie eine Skalierungsgruppe in einer einzelnen Zone erstellen, steuern Sie, in welcher Zone alle VMs dieser Gruppe ausgeführt werden. Die Skalierungsgruppe wird nur innerhalb dieser Zone verwaltet und automatisch skaliert.

• Zonenredundante Bereitstellung. Durch eine zonenredundante Skalierungsgruppe können Sie eine einzelne Skalierungsgruppe erstellen, die sich über mehrere Zonen erstreckt. Wenn VMs erstellt werden, werden sie standardmäßig zonenübergreifend gleichmäßig verteilt.

Voraussetzungen

1. Damit Verfügbarkeitszonen verwendet werden können, muss Ihre Skalierungsgruppe in einer unterstützten Azure-Region erstellt werden.

2. Alle VMs, selbst einzelne Instanz-VMs, sollten mithilfe des flexiblen Orchestrierungsmodus in einer Skalierungsgruppe bereitgestellt werden, um Ihre Anwendung zukunftssicher für Skalierung und Verfügbarkeit zu halten.

SLA

Da Verfügbarkeitszonen physisch getrennt sind und unterschiedliche Stromquellen, Netzwerke und Kühlung bieten, sind mehr SLAs (Service-Level Agreements, Vereinbarungen zum Servicelevel) erforderlich. Weitere Informationen finden Sie in der SLA für Microsoft Online Services.

Erstellen eines Virtual Machine Scale Sets mit aktivierten Verfügbarkeitszonen

Sie können mit einer der folgenden Methoden eine Skalierungsgruppe erstellen, die Verfügbarkeitszonen verwendet:

az vmss create \
    --resource-group myResourceGroup \
    --name myScaleSet \
    --orchestration-mode flexible \
    --image <SKU Image> \
    --upgrade-policy-mode automatic \
    --admin-username azureuser \
    --generate-ssh-keys \
    --zones 1

az vmss create \
    --resource-group myResourceGroup \
    --name myScaleSet \
    --orchestration-mode flexible \
    --image <SKU Image> \
    --upgrade-policy-mode automatic \
    --admin-username azureuser \
    --generate-ssh-keys \
    --zones 1 2 3

New-AzVmss `
  -ResourceGroupName "myResourceGroup" `
  -Location "EastUS2" `
  -OrchestrationMode "flexible" ``
  -VMScaleSetName "myScaleSet" `
  -OrchestrationMode "Flexible" `
  -VirtualNetworkName "myVnet" `
  -SubnetName "mySubnet" `
  -PublicIpAddressName "myPublicIPAddress" `
  -LoadBalancerName "myLoadBalancer" `
  -UpgradePolicy "Automatic" `
  -Zone "1"

New-AzVmss `
  -ResourceGroupName "myResourceGroup" `
  -Location "EastUS2" `
  -OrchestrationMode "Flexible" ``
  -VMScaleSetName "myScaleSet" `
  -VirtualNetworkName "myVnet" `
  -SubnetName "mySubnet" `
  -PublicIpAddressName "myPublicIPAddress" `
  -LoadBalancerName "myLoadBalancer" `
  -UpgradePolicy "Automatic" `
  -Zone "1", "2", "3"

{
  "type": "Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets",
  "name": "myScaleSet",
  "location": "East US 2",
  "apiVersion": "2017-12-01",
  "zones": ["1"],
  "sku": {
    "name": "Standard_A1",
    "capacity": "2"
  },
  "properties": {
    "upgradePolicy": {
      "mode": "Automatic"
    },
    "virtualMachineProfile": {
      "storageProfile": {
        "osDisk": {
          "caching": "ReadWrite",
          "createOption": "FromImage"
        },
        "imageReference":  {
          "publisher": "myPublisher",
          "offer": "myOffer",
          "sku": "mySKU",
          "version": "latest"
        }
      },
      "osProfile": {
        "computerNamePrefix": "myvmss",
        "adminUsername": "azureuser",
        "adminPassword": "P@ssw0rd!"
      }
    }
  }
}

{
  "type": "Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets",
  "name": "myScaleSet",
  "location": "East US 2",
  "apiVersion": "2017-12-01",
  "zones": [
        "1",
        "2",
        "3"
      ]
}

Unterstützung für zonales Failover

VM-Skalierungsgruppen werden in Azure-Regionen ohne Zonen standardmäßig mit fünf Fehlerdomänen erstellt. Wenn diese Option für Regionen ausgewählt ist, die die Bereitstellung der Verfügbarkeitszonen von Virtual Machine Scale Sets unterstützen, lautet der Standardwert der Anzahl von Fehlerdomänen für jede Zone 1. FD=1 bedeutet in diesem Fall, dass die zur Skalierungsgruppe gehörenden VM-Instanzen auf bestmögliche Weise über viele Racks verteilt werden. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Auswählen der richtigen Anzahl von Fehlerdomänen für VM-Skalierungsgruppen.

Latenzarmer Entwurf

Es wird empfohlen, Virtual Machine Scale Sets mit Zonenredundanz zu konfigurieren. Wenn Ihre Anwendung jedoch strenge Anforderungen an niedrige Latenz hat, müssen Sie für Ihre VMs mit Skalierungsgruppen möglicherweise eine Zonenskalierungsgruppe implementieren. Bei einer Bereitstellung von Zonenskalierungsgruppen wird empfohlen, mehrere VMs mit Skalierungsgruppen in mehr als einer Zone zu erstellen. Sie können beispielsweise eine Skalierungsgruppeninstanz erstellen, die an Zone 1 angeheftet ist, und eine Instanz, die an Zone 2 oder 3 angeheftet ist. Sie müssen auch einen Lastenausgleich oder eine andere Anwendungslogik verwenden, um Datenverkehr während eines Zonenausfalls an die entsprechenden Skalierungsgruppen weiterzuleiten.

Sichere Bereitstellungsverfahren

Um mehr Kontrolle darüber zu haben, wo Sie Ihre VMs bereitstellen, sollten Sie zonale anstelle regionaler Skalierungsgruppen-VMs bereitstellen. Zonen-VMs bieten jedoch nur Zonenisolation und keine Zonenredundanz. Um eine vollständige Zonenredundanz mit Zonen-VMs zu erreichen, sollten zwei oder mehr VMs in verschiedenen Zonen vorhanden sein.

Es wird auch empfohlen, die Bereitstellungsoption zur maximalen Zuweisung für Ihre zonenredundanten VMs zu verwenden. Weitere Informationen finden Sie unter Zuweisungsoptionen.

Zuweisungsoptionen

Wenn Sie eine Skalierungsgruppe in einer oder mehreren Verfügbarkeitszonen bereitstellen, verfügen Sie über die folgenden Zuweisungsoptionen (ab API-Version 2017-12-01):

• Maximale Zuweisung (platformFaultDomainCount = 1). Die maximale Zuweisung ist die empfohlene Bereitstellungsoption, da sie in den meisten Fällen die beste Zuweisung bietet. Wenn Sie Replikate verschiedenen Hardwareisolationseinheiten zuweisen möchten, empfiehlt es sich, sie auf Verfügbarkeitszonen zu verteilen und innerhalb jeder Zone die maximale Zuweisung zu nutzen.

  Bei der maximalen Zuweisung verteilt die Skalierungsgruppe Ihre VMs in jeder Zone auf so viele Fehlerdomänen wie möglich. Diese Zuweisung kann für mehr oder weniger als fünf Fehlerdomänen pro Zone erfolgen.

  Hinweis

  Bei maximaler Zuweisung können Sie sowohl in der Ansicht der Skalierungsgruppen-VM-Instanz als auch in den Instanzmetadaten nur eine Fehlerdomäne sehen, unabhängig davon, wie vielen Fehlerdomänen die VMs zugewiesen sind. Die Zuweisung in einer Zone erfolgt jeweils implizit.

• Statische festgelegte Zuweisung (platformFaultDomainCount = 5). Bei der statischen festgelegten Zuweisung verteilt die Skalierungsgruppe Ihre VMs exakt auf fünf Fehlerdomänen pro Zone. Wenn die Skalierungsgruppe nicht fünf verschiedene Fehlerdomänen pro Zone finden kann, um die Zuordnungsanforderung zu erfüllen, ist die Anforderung nicht erfolgreich.

• An Fehlerdomänen für verwaltete Datenträger ausgerichtete Zuweisung (platformFaultDomainCount = 2 oder 3) Sie können erwägen, die Anzahl der Fehlerdomänen für Skalierungsgruppen an der Anzahl der Fehlerdomänen für verwaltete Datenträger auszurichten. Diese Ausrichtung kann dabei helfen, Quorumverluste zu verhindern, wenn eine gesamte Fehlerdomäne für verwaltete Datenträger ausfällt. Die Anzahl der Fehlerdomänen kann auf die Anzahl der in jeder der Regionen verfügbaren Fehlerdomänen für verwaltete Datenträger oder eine kleinere Anzahl festgelegt werden. Informationen zur Anzahl der Fehlerdomänen für verwaltete Datenträger nach Region finden Sie unter [Dokument hier einfügen](Link hier).

Sicherstellen eines Zonengleichgewichts

Für Skalierungsgruppen, die in mehreren Zonen (zonenredundant) bereitgestellt werden, können Sie entweder den bestmöglichen Zonenausgleich oder einen strikten Zonenausgleich auswählen. Eine Skalierungsgruppe befindet sich „im Gleichgewicht“, wenn die Zone die gleiche Anzahl von VMs (plus oder minus 1 VM) wie alle anderen Zonen in der Skalierungsgruppe aufweist. Beispiel:

Es ist möglich, dass VMs in der Skalierungsgruppe erfolgreich erstellt werden, dies ist für die Bereitstellung von Erweiterungen dieser VMs jedoch nicht der Fall. Diese VMs mit Erweiterungsfehlern werden trotzdem mitgezählt, wenn ermittelt wird, ob eine Skalierungsgruppe ausgeglichen ist. Eine Skalierungsgruppe mit 3 VMs in Zone 1, 3 VMs in Zone 2 und 3 VMs in Zone 3 wird beispielsweise auch dann als ausgeglichen angesehen, wenn alle Erweiterungen in Zone 1 fehlgeschlagen sind und alle Erweiterungen in den Zonen 2 und 3 erfolgreich waren.

Beim bestmöglichen Zonengleichgewicht versucht die Skalierungsgruppe, das horizontale Herunter- und Hochskalieren durchzuführen, während das Gleichgewicht beibehalten wird. Falls ein Ausgleich aus bestimmten Gründen nicht möglich ist (wenn beispielsweise eine Zone ausfällt, kann die Skalierungsgruppe in dieser Zone keine neue VM erstellen), lässt die Skalierungsgruppe ein vorübergehendes Ungleichgewicht zu, um ein erfolgreiches Auf- und Abskalieren zu ermöglichen. Bei den nachfolgenden Versuchen zur horizontalen Skalierung fügt die Skalierungsgruppe den Zonen VMs hinzu, in denen mehr VMs erforderlich sind, damit die Skalierungsgruppe wieder ausgeglichen ist. Entsprechend entfernt die Skalierungsgruppe bei nachfolgenden Versuchen, das horizontale Herunterskalieren durchzuführen, VMs aus den Zonen, die weniger VMs benötigen, damit sich die Skalierungsgruppe im Gleichgewicht befindet. Beim „strengen Zonengleichgewicht“ enden für die Skalierungsgruppe alle Versuche zum horizontalen Herunter- oder Hochskalieren mit einem Fehler, falls dies zu einem Ungleichgewicht führen würde.

Setzen Sie zoneBalance auf false, um das bestmögliche Zonengleichgewicht zu verwenden. Die Einstellung zoneBalance ist die Standardeinstellung in API-Version 2017-12-01. Wenn Sie strenges Zonengleichgewicht verwenden möchten, setzen Sie zoneBalance auf true.

Unterstützung für das Migrieren zu Verfügbarkeitszonen

Informationen zum erneuten Bereitstellen einer regionalen Skalierungsgruppe zur Unterstützung von Verfügbarkeitszonen finden Sie unter Migrieren von Virtual Machines und Virtual Machine Scale Sets zur Unterstützung für Verfügbarkeitszonen.

Zusätzliche Anleitungen

Platzierungsgruppen

Bei der Bereitstellung eines Virtual Machine Scale Sets haben Sie auch die Möglichkeit, diese Gruppe mit einer einzelnen oder mit mehreren Platzierungsgruppen pro Verfügbarkeitszone bereitzustellen. Bei regionalen Skalierungsgruppen ist eine Auswahl zwischen einer einzelnen oder mehreren Platzierungsgruppen in der Region möglich. Wenn die Skalierungsgruppeneigenschaft singlePlacementGroup auf false festgelegt ist, kann die Skalierungsgruppe mehrere Platzierungsgruppen und 0 bis 1000 VMs umfassen. Beim Standardwert true besteht die Skalierungsgruppe aus einer einzigen Platzierungsgruppe und hat einen Bereich von 0 bis 100 VMs. Für die meisten Workloads empfehlen wir mehrere Platzierungsgruppen, um eine bessere Skalierbarkeit zu erzielen. In API-Version 2017-12-01 werden für Skalierungsgruppen standardmäßig mehrere Platzierungsgruppen für einzelne Zonen und mehrere Zonen verwendet, aber für regionale Skalierungsgruppen wird standardmäßig nur eine einzelne Platzierungsgruppe genutzt.

Nächste Schritte