公有云服务架构与运维（基于阿里云）（微课版）教案11云监控与告警体系、12自动伸缩(ESS)实战

教师备课纸教师备课纸课题云监控与告警体系课型理实一体授课班级授课时数2教学目标1.知识目标：•了解云监控的核心作用：对云资源进行全方位、立体化的监控与告警。•掌握主机监控、站点监控等基本监控类型。2.技能目标：•能为ECS实例创建CPU、内存使用率的告警规则。•能配置钉钉或邮件作为告警通知渠道。•能创建一个自定义监控大盘（Dashboard），集中展示关键指标。3.素质目标：•培养“可观测性”思维，理解监控是保障系统稳定运行的眼睛。•树立主动运维意识，通过告警提前发现并处理潜在问题。教学重点•为ECS实例创建基于CPU/内存阈值的告警规则。•配置有效的告警通知方式（钉钉/邮件）。教学难点•理解告警规则中的“统计周期”、“连续周期”和“触发条件”的逻辑关系。•设计一个清晰、有用的自定义监控大盘。学情分析学生已部署了Web应用，但对如何监控其运行状态缺乏经验。对“告警”概念熟悉，但对具体配置参数（如阈值、周期）的选择感到迷茫。教学需提供明确的阈值建议（如CPU>80%）和操作截图。教学效果•学生成功为WordPressECS实例创建了CPU使用率>80%持续5分钟的告警规则。•学生配置了钉钉机器人或个人邮箱作为告警接收人，并收到了测试告警。•学生创建了一个包含CPU、内存、网络流量等核心指标的自定义监控大盘。教后记学生对“收到告警通知”的即时反馈非常兴奋，有效激发了学习兴趣。主要问题在于部分学生钉钉机器人配置不熟练。下次可提供一份详细的钉钉机器人配置图文指南，并在实训前统一测试通知渠道。一、情境导入与任务驱动（10分钟）运维痛点：我们的博客上线了！但如果半夜服务器CPU跑满，网站变慢甚至宕机，我们却毫不知情，直到用户投诉。怎么办？引出云监控：阿里云云监控（CloudMonitor）就是我们的“7x24小时值班员”。它能实时盯住服务器健康状况，并在出现问题时立刻通知我们！明确任务：今天我们将为我们的博客装上“眼睛”和“哨兵”，让它的问题无处遁形。二、核心概念精讲（20分钟）云监控体系：主机监控：自动采集ECS、RDS等产品的CPU、内存、磁盘、网络等基础指标。站点监控：从全球多个探测点模拟用户访问，检查网站URL的可用性和响应时间。Dashboard：自定义的监控数据可视化面板，可将关心的指标集中展示。告警核心要素：监控项：要监控什么？（如CPU使用率）阈值：超过多少算异常？（如>80%）统计周期&连续周期：多久检查一次？连续几次超标才算真告警？（如1分钟统计，连续5次即5分钟）通知方式：通过什么渠道通知？（如钉钉、邮件、短信）三、技能实训（50分钟）任务：为我的博客设置“智能哨兵”创建告警联系人与通知（15分钟）：创建联系人：进入云监控→“告警服务”→“联系人管理”→创建联系人，填写邮箱或钉钉机器人Webhook地址。创建联系人组：将联系人加入一个名为Ops-Team的组。配置CPU/内存告警规则（20分钟）：进入主机监控：找到WordPress所在的ECS实例。创建报警规则：规则名称：ECS-CPU-High监控指标：CPU使用率报警条件：平均值>80%持续周期：5个周期(即5分钟)通知方式：选择Ops-Team联系人组。重复操作：为内存使用率创建类似规则（阈值>85%）。创建自定义监控大盘（15分钟）：新建Dashboard：在云监控首页，点击“创建大盘”。添加图表：图表1：CPU使用率(折线图)图表2：内存使用率(折线图)图表3：公网流出带宽(柱状图)保存：命名为My-Blog-Monitor，方便随时查看。四、总结评价与拓展延伸（10分钟）成果验收：检查学生是否成功创建了CPU和内存告警规则。验证学生是否收到了测试告警通知。查看学生的自定义监控大盘是否包含了核心指标。知识梳理：监控是眼睛：让我们看清系统状态。告警是哨兵：在问题发生前拉响警报。大盘是驾驶舱：一屏掌握全局健康度。作业布置：思考题：如果我们收到CPU告警，除了登录服务器查看，还可以通过哪些云产品（如ARMS,SLS）进行更深入的性能分析？预习任务：阅读教材关于弹性伸缩ESS的内容，思考如何让告警不仅能通知人，还能自动触发扩容操作。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（