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Capacity Providers をもっと身近に / Introduction of Capacity Providers

mats
July 29, 2020

Capacity Providers をもっと身近に / Introduction of Capacity Providers

2020/07/29 に行われた「夏の AWS コンテナ祭り with Amazon ECS」で使った資料です。

mats

July 29, 2020
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  1. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Kazuki

    Matsuda @mats16k Startup Solutions Architect | Amazon Web Services Japan Capacity Providers をもっと⾝近に 夏のAWSコンテナ祭り with Amazon ECS #ECSMatsuri
  2. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Kazuki

    Matsuda @mats16k Startup Solutions Architect Amazon Web Services Japan --- インターネット広告代理店(のアドサーバ作っている部⾨)でインフラエンジニアに ➡ アドテク系スタートアップ⼆⼈⽬のエンジニア(SRE、アプリ開発、情シス、データエンジニア、採⽤) ➡ AWS でスタートアップ⽀援 & コンテナのスペシャリスト AWS Fargate / AWS Lambda あたりが好きです 最近は AWS Amplify と Amazon Chime SDK がイチオシ #ECSMatsuri
  3. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. アジェンダ

    • Capacity Providers って? • Capacity Providers ないとき • Capacity Providers あるとき • Capacity Providers の細かい話 • まとめ #ECSMatsuri
  4. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Providers って? #ECSMatsuri
  5. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Amazon

    ECS Capacity Providers (Dec 3, 2019〜) • Capacity = • Provide = タスク(コンテナ)の配置先を決定するための新しい⽅法 タスクの配置先の柔軟なコントロールが可能になる 例えば、60%はオンデマンドで残りはスポット など • Capacity = タスク(コンテナ)を配置する先のコンピューティングリソース • つまり、EC2 や Fargate のこと • Provide = コンテナの実⾏に必要な量を調達 #ECSMatsuri
  6. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Providers ないとき
  7. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. これまでの

    ECS クラスターのスケーリング(その1) 基本的に EC2 の負荷の増⼤を起点にスケールするのでリアクティブ コンテナで動いているワークロード全体の状態を⾒ていない EC2 Auto Scaling Group ECS Cluster ECS Tasks #ECSMatsuri
  8. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. これまでの

    ECS クラスターのスケーリング(その2) よりコンテナの動きに連動するメトリクスを⾒てはいるが、クラスタ全体のメトリクス であるため、復数のワークロードが共存する場合に適切に機能しないことも EC2 Auto Scaling Group ECS Cluster • Cluster • Cluster ECS Tasks #ECSMatsuri
  9. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Providers 登場前の課題 • コンテナのスケール前に EC2 をスケールさせる必要がある • コンテナをスケール出来る余剰を残しておく必要がある • コスト最適化の観点で不利 • 最⼩値を0にすることが出来ない • 復数の AutoScaling Group を扱う際の制御が複雑 • スケーリングまわりの設定が ECS から独⽴しており、エンジニアによっては 設定が複雑に感じることも • 込み⼊った要件の際は細かく設定できるので、いい⾯もある • そもそもコンテナと EC2 両⽅のスケーリングを考慮するのがメンドクサイ AWS Fargate で解決可能 #ECSMatsuri
  10. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Providers あるとき #ECSMatsuri
  11. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Capacity Providers による ECS クラスターのスケーリング コンテナワークロードの状態を反映したメトリクスを元にスケーリング EC2 Auto Scaling Group ECS Cluster • Capacity Provider Reservation ECS Tasks Capacity Provider が⾃動的に設定 #ECSMatsuri
  12. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Providers による ECS クラスターのスケーリング • 復数の Capacity Provider を利⽤ することも可能 • 戦略に基づいてタスクを配置する (詳細は後述) EC2 Auto Scaling Group EC2 Auto Scaling Group CapacityProvider A CapacityProvider B ECS Tasks 4 weight: 1 weight: 1 ECS Cluster #ECSMatsuri
  13. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Providers による ECS クラスターのスケーリング • 復数の Capacity Provider を利⽤ することも可能 • 戦略に基づいてタスクを配置する (詳細は後述) • 例えば、オンデマンド 60% スポットインスタンス 40% • EC2 ⾃体の⽐率ではなく、 ECS Task の配置先の⽐率 EC2 Auto Scaling Group EC2 Auto Scaling Group CapacityProvider A CapacityProvider C ECS Tasks 10 weight: 3 weight: 2 ECS Cluster Spot Instance #ECSMatsuri
  14. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Providers の細かい話 #ECSMatsuri
  15. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Amazon

    ECS Capacity Providers で登場するリソースや機能 • Capacity Provider • Capacity Provider Strategy • Capacity Provider Reservation • Managed Scaling #ECSMatsuri
  16. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider #ECSMatsuri
  17. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider • ECS とコンテナ実⾏基盤(AutoScaling Group、Fargate)の間のインターフェー スとしてリソースの抽象化を⾏う • AutoScaling Group や Fargate という グループを1つの Capacity Provider と 定義して、クラスタに紐づけて利⽤ { "autoScalingGroupArn": "string", "managedScaling": { "status": "ENABLED"|"DISABLED", "targetCapacity": integer[1-100], "minimumScalingStepSize": integer, "maximumScalingStepSize": integer }, "managedTerminationProtection": "ENABLED"|"DISABLED" } ECS Cluster EC2 Auto Scaling Group CapacityProvider - Targaet Capacity : 60 - Managed Scaling : True - Managed Termination Protection : True #ECSMatsuri
  18. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Strategy #ECSMatsuri
  19. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Strategy • タスクをどの Capacity Provider に 配置するかを決定する「戦略」 • Task 実⾏や Service を作成する際に 指定する • base と weight を使⽤して、複数の Capacity Provider にまたがって配置 することも可能 Default Capacity Provider Strategy • ECS クラスタがデフォルトで利⽤する Capacity Provider Strategy • Capacity Provider Strategy を指定せずに Task を実⾏した際に利⽤される ECS Cluster EC2 Auto Scaling Group EC2 Auto Scaling Group CapacityProvider A CapacityProvider B ECS Tasks ECS Tasks weight: 2 weight: 1 #ECSMatsuri
  20. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Strategy • weight : 実⾏するタスクの総数に対する指定 した Capacity Provider での相対的な割合 • base : その Capacity Provider での最⼩実⾏ タスク数 ECS Cluster EC2 Auto Scaling Group EC2 Auto Scaling Group CapacityProvider A CapacityProvider B ECS Tasks 6 weight: 5 weight: 1 aws ecs run-task --cluster FargateCluster --task-definition task-def-family:revision --count 6 --capacity-provider-strategy capacityProvider=CapacityProviderA,weight=5 capacityProvider=CapacityProviderB,weight=1 #ECSMatsuri
  21. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Strategy • weight : 実⾏するタスクの総数に対する指定 した Capacity Provider での相対的な割合 • base : その Capacity Provider での最⼩実⾏ タスク数 ECS Cluster aws ecs run-task --cluster FargateCluster --task-definition task-def-family:revision --count 6 --capacity-provider-strategy capacityProvider=CapacityProviderA,weight=2,base=2 capacityProvider=CapacityProviderB,weight=1 EC2 Auto Scaling Group EC2 Auto Scaling Group CapacityProvider A CapacityProvider B ECS Tasks 6 base: 2 weight: 1 weight: 1 #ECSMatsuri
  22. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Strategy with AWS Fargate • Fargate 利⽤時も基本的な考え⽅は同じ • Fargate Spot は別の CapacityProvider で扱う 注意点 ※ 2020-07-29 時点 • 特定の Capacity Provider で起動できない場合 にフォールバックすることは出来ない • AutoScaling Group の Capacity Provider と 混在させて Storategy を組むことは出来ない ECS Cluster AWS Fargate AWS Fargate Spot CapacityProvider A CapacityProvider B ECS Tasks ECS Tasks base: 1 weight: 1 weight: 1 #ECSMatsuri
  23. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Strategy with AWS Fargate • Fargate 利⽤時も基本的な考え⽅は同じ • Fargate Spot は別の CapacityProvider で扱う 注意点 ※ 2020-07-29 時点 • 特定の Capacity Provider で起動できない場合 にフォールバックすることは出来ない • AutoScaling Group の Capacity Provider と 混在させて Storategy を組むことは出来ない ECS Cluster AWS Fargate CapacityProvider A CapacityProvider C ECS Tasks base: 1 weight: 1 weight: 1 EC2 AutoScaling Group #ECSMatsuri
  24. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Strategy with AWS Fargate • Fargate 利⽤時も基本的な考え⽅は同じ • Fargate Spot は別の CapacityProvider で扱う 注意点 ※ 2020-07-29 時点 • 特定の Capacity Provider で起動できない場合 にフォールバックすることは出来ない • AutoScaling Group の Capacity Provider と 混在させて Storategy を組むことは出来ない ECS Cluster AWS Fargate CapacityProvider A CapacityProvider C ECS Tasks EC2 AutoScaling Group ECS Tasks #ECSMatsuri
  25. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Strategy #ECSMatsuri
  26. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Reservation Capacity Provider EC2 Auto Scaling Group ECS Cluster • Capacity Provider Reservation ECS Tasks #ECSMatsuri
  27. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider Reservation クラスター内のすべてのコンテナワークロードが必要とする クラスターリソースの割合を表す新しいメトリクス 既存 / 新規 / 変更中 の Task が予約するキャパシティの予約率 このメトリクスを利⽤したスケーリングポリシーで Cluster Auto Scaling を実現している • 100が上限 → この場合リソースを使い切るまでスケールしない • ⼩さい値にする → 早めにスケールアウトし、急なスパイクに強くする #ECSMatsuri
  28. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Managed

    Scaling #ECSMatsuri
  29. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Managed

    Scaling Auto Scaling グループのキャパシ ティープロバイダー⽤のマネージド型 スケーリングを有効または無効にでき ます。マネージド型スケーリングが有 効になっていると、Amazon ECS が Auto Scaling グループのスケールイン およびスケールアウトのアクションを 管理します。 AutoScaling group Amazon ECS ECS が ASG を 直接制御 #ECSMatsuri
  30. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Managed

    Scaling Capacity Provider EC2 Auto Scaling Group ECS Cluster • Capacity Provider Reservation ECS Tasks #ECSMatsuri
  31. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Managed

    Scaling Capacity Provider EC2 Auto Scaling Group ECS Cluster • Capacity Provider Reservation ECS Tasks #ECSMatsuri
  32. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. まとめ

    #ECSMatsuri
  33. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider の実体 • CloudWatch に専⽤のメトリクスを作る • Strategy に基づいてタスク実⾏状況 (コンテナオーケストレーション)を メトリクスに反映する Capacity Provider EC2 Auto Scaling Group ECS Cluster • Capacity Provider Reservation ECS Tasks #ECSMatsuri
  34. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Capacity

    Provider の実体 Capacity Provider EC2 Auto Scaling Group ECS Cluster • Capacity Provider Reservation ECS Tasks • Managed Scaling を有効にすると、Alarm と Scaling Policy が設定される • Alarm と Scaling Policy の設定変更は Capacity Provider からのみ⾏える #ECSMatsuri
  35. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. まとめ

    • Capacity Providers のコアはタスク配置時(コンテナオーケストレーション) の Strategy の考慮とメトリクスコントロール • 基本的な仕組みは CloudWatch や EC2 Auto Scaling のものを利⽤している • Capacity Provider 側で Managed Scaling の設定をするだけで、 CloudWatch Alarm や EC2 Auto Scaling の設定が可能 #ECSMatsuri
  36. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Thank

    you! Kazuki Matsuda @mats16k
  37. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. Appendix

  38. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. AWS

    Fargate Spot - 柔軟な設定の選択肢 ‒ 50 のCPU/メモリ設定から - 通常の Fargate の価格と⽐較して 最⼤70% の割引 Price 1 vCPU $0.01553623 1 GB Mem $0.00169927 AWS Fargate Pricing https://aws.amazon.com/fargate/pricing/ Price 1 vCPU $0.05056 1 GB Mem $0.00553 Fargate Spot Standard Fargate ※ 上記はTokyoリージョン 2020-07-29 時点での料⾦
  39. © 2020, Amazon Web Services, Inc. or its Affiliates. AWS

    Fargate Spot AWS にキャパシティが必要になったと き、Fargate Spot で稼働するタスクは 2分前の通知とともに中断される - ECS Task State Change として Amazon EventBridge にイベント送信 - SIGTERM シグナルが実⾏中のタスクに送信 クリーンアップアクションを実⾏する には、コンテナ内から SIGTERM シグナルを受信する必要がある Task の中断について AWS Fargate Spot Spot 中断 Amazon EventBridge Task Container Container Task Container Container Service ECS Task State Change として イベント送信 SIGTERM シグナル が実⾏中のタスク に送信 中断が許容できないワークロードを Fargate Spot で稼働させるべきではなく、 ⼀⽅で中断耐性のあるワークロードに対しては、コスト最適化に⼤きく貢献する