Amazon EC2 Auto Scaling インスタンスメンテナンスポリシーの紹介

本ブログ記事は Flexible Compute を担当するプリンシパルソリューションアーキテクトの Ahmed Nada と Amazon EC2 Auto Scaling を担当するプリンシパルプロダクトマネージャーの Kevin OConnor による共著です。

Amazon Web Services (AWS) を利用する世界中のお客様は Amazon EC2 Auto Scaling を使用して、自身のワークロードのための Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) キャパシティをプロビジョニングし、スケールさせ、管理しています。新しい EC2 Amazon Machine Images (AMIs) のデプロイ、EC2 インスタンスタイプの変更、自身のコードの最新化を確実に実施するために Amazon EC2 Auto Scaling インスタンス更新を利用しています。

現在、EC2 Auto Scaling はインスタンスの置き換えが発生する要因によって「終了する前に起動（launch before terminate）」や「終了してから起動（terminate and launch）」という振る舞いをしています。EC2 Auto Scaling を利用するお客様からは、アクティブなインスタンスが置き換えられることによる潜在的な中断を最小限にするために、新しいインスタンスの起動を今まで以上に制御できるようにしたいという声を頂いてきました。こういった要望に対応する Amazon EC2 Auto Scaling のインスタンスメンテナンスポリシーを導入できることを嬉しく思います。この機能は、お客様が EC2 インスタンスの置き換えプロセスをより細かく制御できるようにし、Amazon EC2 のコストを最小限に抑えながら、パフォーマンスの優先順位と運用に合った方法でインスタンスを置き換えられるようにする拡張機能です。

本ブログ記事では、インスタンスメンテナンスポリシーを設定し、Amazon EC2 Auto Scaling グループで使用する様々な方法を紹介します。

背景

AWS は、Amazon EC2 キャパシティを管理するプロセスを簡素化することを目的として、2009 年に Amazon EC2 Auto Scaling をローンチしました。それ以来、予測スケーリング、属性ベースのインスタンスタイプの選択、ウォームプールなどの高度な機能の導入による改善を続けてきました。

Amazon EC2 Auto Scaling は基本機能の 1 つとして、インスタンスの状態、Amazon EC2 スポットインスタンスの中断、インスタンスの更新オペレーションへの応答、によってインスタンスを置き換えます。インスタンスの置き換え機能により、Amazon EC2 Auto Scaling グループ内の正常で高性能な EC2 インスタンス群を維持できます。状況によっては、代替インスタンスを起動する前にインスタンスを終了するとパフォーマンスに影響が出たり、最悪の場合、アプリケーションのダウンタイムが発生したりする可能性があります。要件がどのようなものであれ、インスタンスメンテナンスポリシーにより、特定のニーズに合わせてインスタンスの置き換えプロセスを微調整できます。

概要

インスタンスメンテナンスポリシーにより、最小正常率 (MinHealthyPercentage) と最大正常率 (MaxHealthyPercentage) という 2 つの新しい Amazon EC2 Auto Scaling グループ設定が追加されています。これらの値は、インスタンスの置き換え時に正常で実行中の状態でなければならないグループの希望容量の割合を表します。MinHealthyPercentage の値は 0 ～ 100%、MaxHealthyPercentage の値は 100 ～ 200% の範囲です。これらの設定は、ヘルスチェックベースの置き換え、インスタンスの最大存続期間、EC2 スポットキャパシティの再調整、アベイラビリティーゾーンの再調整、インスタンス購入オプションの再調整、インスタンスの更新など、インスタンスの置き換えにつながるすべてのイベントに適用されます。また、特定のデプロイユースケースに合わせて、インスタンスの更新操作において、グループレベルのインスタンスメンテナンスポリシーを上書きすることもできます。

インスタンスメンテナンスポリシーを使用しない場合、Amazon EC2 Auto Scaling グループはインスタンスを置き換えるときに前述の動作を使用します。インスタンスメンテナンスポリシーの MinHealthyPercentage を 100% に、MaxHealthyPercentage を 100% より大きい値に設定すると、Amazon EC2 Auto Scaling グループはまず代替インスタンスを起動し、それらが使用可能になるのを待ってから、置き換え対象のインスタンスを終了します。

インスタンスメンテナンスポリシーの設定

AWS マネジメントコンソール、AWS コマンドラインインターフェイス (AWS CLI)、AWS SDK、AWS CloudFormation、および Terraform を使用して、新規または既存の Amazon EC2 Auto Scaling グループにインスタンスメンテナンスポリシーを追加することができます。

コンソールで Amazon EC2 Auto Scaling グループを作成または編集する場合、インスタンスメンテナンスポリシーの置き換え動作を定義する 4 つのオプションが表示されます。これらのオプションには、Amazon EC2 Auto Scaling サービスが現在使用しているデフォルトのインスタンス置き換え設定を維持できる ポリシーなし というオプションが含まれます。

図 1: 「Auto Scaling グループの作成」ウィザード内のインスタンスメンテナンスポリシー機能の画面

アプリケーションの可用性を高めるためのインスタンスメンテナンスポリシーの使用

Amazon EC2 Auto Scaling グループキャパシティの可用性を優先したい場合は、終了する前に起動ポリシーを選択するのが適切です。このポリシー設定は、グループの容量を一時的に増やすことで、置き換え操作中に新しいインスタンスを起動します。Amazon EC2 コンソールにて、置き換え方法として終了する前に起動を選択した後、必要な MaxHealthyPercentage 値を設定することで、インスタンスの置き換え中に追加で起動するインスタンスの数を決定します。

例えば、インスタンスの置き換え時に可用性を優先する必要があるワークロードを管理している場合は、MinHealthyPercentage を 100% に設定して終了する前に起動ポリシータイプを選択します。MaxHealthyPercentage を 150% に設定すると、Amazon EC2 Auto Scaling は、置き換え対象のインスタンスを終了する前に、代替インスタンスを起動します。必要な可用性を確保するために、置き換え中は希望する容量がグループの最大容量を超えて 50% 増加するときもあります。次の図のグラフは、終了する前に起動ポリシーでインスタンスの更新操作がどのように動作するかを示しています。

図 2: 終了する前に起動ポリシーを使用したインスタンス置き換えプロセス

インスタンス更新時のインスタンスメンテナンスポリシー上書き

インスタンスメンテナンスポリシー設定はすべてのインスタンス置き換え操作に適用されますが、新しいインスタンスの更新操作の開始時に上書きすることができます。インスタンスメンテナンスポリシーの上書きは、不適切なコードがデプロイされた際に、ダウンタイムなしで置き換える必要があるような場合に役立ちます。問題のあるコードを含むインスタンスを終了する前に、まったく新しいグループ分のインスタンスを稼働させるようにインスタンスメンテナンスポリシーを設定できます。この場合、インスタンスの更新操作の MaxHealthyPercentage を 200% に設定すると、不正コードの問題に迅速に対処するために、1 サイクルで置換が行われます。MaxHealthyPercentage を 200% に設定すると、インスタンス置き換え方法の設定が Auto Scaling Group の最大キャパシティ値を超えることが許容されますが、アカウントレベルのクォータによる制約を受けるため、この機能を適用する際には必ずこれらを考慮に入れてください。次の図は、この操作が視覚的にどのように動作するかを示しています。

図 3: 新しいデプロイを高速化するように設定されたポリシーを使用したインスタンス置き換えプロセス

置き換えとデプロイ時のコスト管理

終了してから起動ポリシーオプションを使用すると、インスタンス置き換え時のコスト管理を優先できます。このポリシータイプを設定すると、Amazon EC2 Auto Scaling は既存のインスタンスを終了し、置き換えプロセス中に新しいインスタンスを起動します。終了してから起動ポリシーを設定するには、MinHealthyPercentage を指定して容量がどの程度低下してもよいか指定し、MaxHealthyPercentage を 100% に設定します。この設定では、Auto Scaling グループの容量を、希望する容量もしくはそれ以下の状態に保ちます。

次の図は、MinHealthyPercentage を 80% に設定したときの動作を示しています。インスタンスの置き換えプロセスにて、Auto Scaling グループはグループの正常な容量を一時的に 80% に減らすことで、最初にインスタンスの 20% を終了し、すぐに代替インスタンスを起動します。グループは、新しいインスタンスが設定されたヘルスチェックを通過してウォームアップが完了するのを待ってから、残りのインスタンス置き換えのバッチに進みます。

図 4: 終了して起動ポリシーを使用したインスタンス置き換えプロセス

MinHealthyPercentage と MaxHealthyPercentage の値の違いは、インスタンス置き換えプロセスのスピードに影響することに注意してください。上の図では、Amazon EC2 Auto Scaling グループが各サイクルで 20% のインスタンスを置き換えています。MinHealthyPercentage と MaxHealthyPercentage の間のギャップが大きいほど、置き換え処理は速くなります。

最大限の柔軟性を実現するカスタムポリシーの使用

MinHealthyPercentage と MaxHealthyPercentage の値を任意に設定できるカスタム動作オプションも採用することもできます。このポリシータイプを使用すると、独自のニーズに合わせてインスタンスのメンテナンスポリシーを調整でき、置き換え動作を微調整したり、Amazon EC2 Auto Scaling グループ内のインスタンスの容量を制御したりすることができます。

置き換え処理における端数計算はどのようになるのか?

Amazon EC2 Auto Scaling は、インスタンスの置き換えを実行するときは常に可用性を優先します。インスタンスメンテナンスポリシーが設定されている場合、Amazon EC2 Auto Scaling は MinHealthyPercentage を下回ることよりも、新しいインスタンスの起動を優先します。たとえば、希望容量が 10 インスタンスの Amazon EC2 Auto Scaling グループで、MinHealthyPercentage が 99% に設定され、MaxHealthyPercentage が 100% に設定されているインスタンスメンテナンスポリシーでは、1 つのインスタンス容量も減らすことはできません。そのため、Amazon EC2 Auto Scaling は終了前に起動することを優先し、置き換えが必要なインスタンスを終了する前に 1 つの新しいインスタンスを起動します。

インスタンスメンテナンスポリシーの設定は必須ではありません。インスタンスメンテナンスポリシーを使用するように Amazon EC2 Auto Scaling グループを設定しなければ、Amazon EC2 Auto Scaling グループの既存のインスタンス置き換えプロセスの動作に変更はありません。

CloudFormation または Terraform テンプレートを使用して、グループレベルのインスタンスメンテナンスポリシーを設定できます。テンプレート内で MinHealthyPercentage と MaxHealthyPercentage の両方の値を設定して、Amazon EC2 Auto Scaling グループの要件に沿ったインスタンス置き換え動作を決定する必要があります。

結論

本ブログ記事では、Amazon EC2 Auto Scaling グループの新しいインスタンスメンテナンスポリシー機能を紹介し、使用方法の例を示しました。インスタンスメンテナンスポリシー設定はすべてのインスタンス置き換えプロセスに適用され、インスタンスの更新機能の実行毎に設定を上書きすることもできます。インスタンスメンテナンスポリシーを設定することで、Amazon EC2 Auto Scaling グループ内のインスタンスの起動とライフサイクルを制御し、アプリケーションの可用性を高め、手動による介入を減らし、Amazon EC2 の使用に関するコスト管理を改善できます。

この機能の詳細と使用を開始する方法については、Amazon EC2 Auto Scaling ユーザーガイドを参照してください。

翻訳は Partner Solutions Architect 塩飽が担当しました。原文はこちらです。

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