公有云服务架构与运维（基于阿里云）电子教案12 自动伸缩(ESS)实战

教师备课纸教师备课纸课题自动伸缩(ESS)实战课型理实一体授课班级授课时数2教学目标1.知识目标：•理解弹性伸缩（ESS）的核心价值：根据业务负载自动调整计算资源。•掌握ESS的核心组件：伸缩组、伸缩配置、伸缩规则（动态/定时）。2.抭能目标：•能创建一个ESS伸缩组，并关联包含应用环境的启动模板。•能配置基于CPU使用率的动态伸缩规则，实现自动扩缩容。•能通过模拟高负载，验证ECS实例的自动增加与释放过程。3.素质目标：•树立“自动化运维”理念，认同通过策略而非人工干预来应对业务波动。•强化“成本优化”意识，理解弹性伸缩是应对流量洪峰、避免资源浪费的有效手段。教学重点•ESS伸缩组的创建与伸缩配置（关联启动模板）。•基于云监控指标（CPU）的动态伸缩规则配置。教学难点•理解伸缩组、伸缩配置、伸缩规则三者之间的逻辑关系。•理解“冷却时间”的作用，避免因指标抖动导致频繁的扩缩容操作。学情分析学生对“自动扩容”概念感到新奇，但对监控指标、阈值设定等抽象概念理解较慢；容易混淆“告警”和“自动伸缩”是两个独立但可联动的功能。教学需用生活化类比（如恒温空调）并进行直观的压力测试演示。教学效果•学生成功创建了名为WebApp-AutoScaling的伸缩组，并关联了包含LNMP环境的启动模板。•学生配置了动态伸缩规则：当CPU平均值>70%持续5分钟时，增加1台ECS；当CPU平均值<30%持续10分钟时，减少1台ECS。•学生通过在ECS上运行stress-ng命令制造CPU压力，观察到新ECS实例被自动创建。教后记通过现场演示stress-ng--cpu2命令制造CPU压力，让学生亲眼看到新ECS实例被自动创建，极大地增强了教学的直观性和说服力；“智能空调”的类比非常成功。主要不足是部分学生在创建启动模板时，未将应用代码固化，导致新扩容的机器是“空”的。下次课需在实训步骤中强调此关键点。一、情境导入与任务驱动（10分钟）痛点回顾：我们的博客平时很安静，但万一明天一篇爆款文章带来10倍流量，单台ECS会立刻被压垮。如果提前多开几台，平时又白白浪费钱。引出ESS：弹性伸缩ESS（ElasticScalingService）就像一个“智能空调”，当业务“热”（CPU高）时自动加机器，当业务“冷”（CPU低）时自动减机器，完美平衡性能与成本！明确任务：今天我们将为博客装上这个“智能空调”，让它能从容应对流量的潮起潮落。二、核心概念精讲（20分钟）ESS工作原理：伸缩组：管理一组具有相同应用的ECS实例的逻辑集合。定义了最小/最大实例数。伸缩配置：定义新加入伸缩组的ECS实例的规格、镜像、安全组等（通常关联一个启动模板）。伸缩规则：定义“何时”以及“如何”扩缩容（如：+1台，-1台）。触发任务：动态任务：由云监控报警触发（如CPU过高）。定时任务：在预设时间点执行（如每天上午9点扩容）。冷却时间：一次伸缩活动完成后，一段时间内不再执行新的伸缩活动，防止抖动。关键前提：必须有一个包含完整应用环境（如LNMP+WordPress）的启动模板。三、技能实训（50分钟）任务：为博客配置“智能空调”准备启动模板（10分钟）：确认：确保已有一个包含LNMP环境的ECS实例。创建模板：从该ECS创建一个启动模板，命名为LNMP-Base-Template。创建伸缩组与配置（20分钟）：创建伸缩组：名称：WebApp-AutoScaling地域/VPC：与现有资源一致。最小实例数：1最大实例数：3关联启动模板：选择刚创建的LNMP-Base-Template。配置动态伸缩规则（20分钟）：创建“扩容”规则：规则名称：Scale-Out-CPU-High调整方式：增加1台创建“缩容”规则：规则名称：Scale-In-CPU-Low调整方式：减少1台创建报警任务：扩容任务：监控项CPU使用率，阈值平均值>=70%，连续周期5。缩容任务：监控项CPU使用率，阈值平均值<=30%，连续周期10。关联规则：分别关联到上面创建的扩容和缩容规则。四、总结评价与拓展延伸（10分钟）成果验收：检查学生伸缩组是否创建成功，启动模板是否关联正确。抽查学生的动态伸缩规则和报警任务配置是否准确。提问：为什么缩容的连续周期（10分钟）要比扩容（5分钟）长？知识梳理：伸缩组=容器：规定了实例数量的上下限。伸缩配置=蓝图：定义了新实例长什么样。伸缩规则=指令：告诉系统是加还是减。报警任务=触发器：根据监控数据