CloudWatchカスタムメトリクスに基づいたスケーリング – 接続数バージョン

目次

CloudWatchカスタムメトリクスに基づいたスケーリング – 接続数バージョン

以下のページで、Auto Scalingグループにおいて、メモリの使用量に応じてスケーリングする方法をご紹介しました。

あわせて読みたい
カスタムメトリクス(メモリ)に基づいたスケーリング(Linux) 【EC2 Auto Scalingでカスタムメトリクスに基づいてスケーリングする構成】 以下のページで、定義済みメトリクスに基づいてスケーリングする構成をご紹介しました。 htt...

EC2インスタンスにCloudWatchエージェントをインストールし、メモリの使用量をカスタムメトリクスとして配信することで、この値に応じてスケーリングするというものです。

今回はユーザの接続数に応じてスケーリングする方法を確認します。

構築する環境

Diagram of scaling based on CloudWatch Custom Metrics - number of connections version

基本的には冒頭でご紹介した構成と同様です。

スケーリングポリシーがポイントです。
本構成では、ユーザ接続数に応じてスケーリングするように設定します。

CloudFormationテンプレートファイル

上記の構成をCloudFormationで構築します。
以下のURLにCloudFormationテンプレートを配置しています。

https://github.com/awstut-an-r/awstut-dva/tree/main/03/007

テンプレートファイルのポイント解説

本ページでは、カスタムメトリクスとしてユーザ接続数を設定して、これに応じてスケーリングする方法を中心に取り上げます。

CloudWatchエージェントの設定

Resources:
  CloudWatchConfigParemeter:
    Type: AWS::SSM::Parameter
    Properties:
      Name: AmazonCloudWatch-linux
      Type: String
      Value: |
        {
          "agent": {
            "metrics_collection_interval": 60,
            "run_as_user": "root"
          },
          "metrics": {
            "append_dimensions": {
              "ImageId": "${aws:ImageId}",
              "InstanceId": "${aws:InstanceId}",
              "InstanceType": "${aws:InstanceType}",
              "AutoScalingGroupName": "${aws:AutoScalingGroupName}"
            },
            "metrics_collected": {
              "netstat": {
                "measurement": [
                  "netstat_tcp_established"
                ],
                "metrics_collection_interval": 60
              }
            },
            "aggregation_dimensions": [["AutoScalingGroupName"]]
          }
        }
Code language: YAML (yaml)

CloudWatchエージェント用の設定をSSM Parameter Storeに登録します。
CloudWatchエージェントに関する詳細については、以下のページをご確認ください。

あわせて読みたい
LinuxにCloudWatch Agentをインストールしてデータ収集 【LinuxインスタンスにCloudWatch Agentをインストールして、ログとメトリクスを収集する構成】 CloudWatch Agentを使用することによって、ログやメトリクスを収集する...

metrics_collectedで収集するメトリクスを指定します。
指定できるメトリクスは以下のページにまとめられています。

https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/AmazonCloudWatch/latest/monitoring/metrics-collected-by-CloudWatch-agent.html

今回はユーザの接続数に応じてスケーリングさせますので、収集するメトリクスにnetstat_tcp_establishedを指定します。
このメトリクスは確立されたTCP接続の数を意味します。
つまりTCP接続数をユーザの接続数に見立て、この値に応じてインスタンス数をスケーリングさせるということです。

スケーリングポリシー

Resources:
  ScalingPolicy:
    Type: AWS::AutoScaling::ScalingPolicy
    Properties:
      AutoScalingGroupName: !Ref AutoScalingGroup
      PolicyType: TargetTrackingScaling
      TargetTrackingConfiguration:
        CustomizedMetricSpecification:
          Dimensions:
            - Name: AutoScalingGroupName
              Value: !Ref AutoScalingGroupName
          MetricName: netstat_tcp_established
          Namespace: CWAgent
          Statistic: Average
          Unit: Count
        TargetValue: !Ref TargetTrackingConfigurationTargetValue
Code language: YAML (yaml)

今回はターゲット追跡タイプのスケーリングポリシーを設定します。
こちらの詳細につきましては、以下のページをご確認ください。

あわせて読みたい
EC2 Auto Scaling – CPU使用率に基づいてターゲット追跡スケーリング 【EC2 Auto Scaling - CPU使用率に基づいてターゲット追跡スケーリング】 以下のページでEC2 Auto Scalingの基本事項を取り上げました。 https://awstut.com/2022/10/08...

TargetTrackingConfigurationプロパティ内のMetricNameプロパティに、先述のnetstat_tcp_establishedを指定し、この値に応じてスケーリングするように設定します。

環境構築

CloudFormationを使用して、本環境を構築し、実際の挙動を確認します。

CloudFormationスタックを作成し、スタック内のリソースを確認する

CloudFormationスタックを作成します。
スタックの作成および各スタックの確認方法については、以下のページをご確認ください。

あわせて読みたい
CloudFormationのネストされたスタックで環境を構築する 【CloudFormationのネストされたスタックで環境を構築する方法】 CloudFormationにおけるネストされたスタックを検証します。 CloudFormationでは、スタックをネストす...

各スタックのリソースを確認した結果、今回作成された主要リソースの情報は以下の通りです。

  • ALB:dva-03-007-ALB
  • ALBターゲットグループ:dva-03-007-ALBTargetGroup
  • ALBのドメイン名:http://dva-03-007-alb-602194787.ap-northeast-1.elb.amazonaws.com/
  • Auto Scalingグループ:dva-03-007-AutoScalingGroup

AWS Management Consoleから各リソースを確認します。

Auto Scalingグループを確認します。

Detail of Auto Scaling 1.

正常にAuto Scalingグループが作成されています。
希望数および最小数が1、最大数は2です。

スケーリングポリシーを確認します。

Detail of Auto Scaling 2.

確かにスケーリングポリシーが設定されています。
このグループ内のインスタンスにおけるnetstat_tcp_establishedの平均値が、10を基準としてスケールアウト/インする内容です。

現在のグループ内に作成されているインスタンスを確認します。

Detail of Auto Scaling 3.

インスタンスが1つ作成されています。
希望数通りにインスタンスが生成されてました。

動作確認

準備が整いましたので、動作を確認します。

ALBのDNS名に対して、複数回接続し、同時ユーザ数を増やします。
今回はApache Benchを使用して同時接続を再現します。

例えば、以下のコマンドを実行します。

% ab -c 15 -t 10000000 -k http://dva-03-007-ALB-602194787.ap-northeast-1.elb.amazonaws.com/
Code language: Bash (bash)

cオプションは並列数を指定するパラメータですが、これを15とすることで、スケールアウトする条件(10)を超えるように調整します。

しばらく待った上で、CloudWatchのメトリクスを確認します。

Detail of Auto Scaling 4.

カスタムメトリクスとして、netstat_tcp_establishedの値が配信されていることがわかります。

そして閾値を超えていることもわかります。
これをきっかけとしてスケールアウトが開始されるはずです。

Auto Scalingグループのアクティビティを確認します。

Detail of Auto Scaling 5.
Detail of Auto Scaling 6.

確かに2台目のインスタンスが起動しました。

このようにユーザ接続数に応じてスケーリングすることができました。

まとめ

EC2インスタンスにCloudWatchエージェントをインストールし、ユーザの接続数をカスタムメトリクスとして配信することで、この値に応じてスケーリングすることができました。

目次