Crie uma API escalável nas instâncias spot da AWS

Olá! Meu nome é Kirill, sou CTO da Adapty. A maior parte de nossa arquitetura está na AWS, e hoje vou falar sobre como cortamos os custos do servidor em 3x usando instâncias Spot em um ambiente de produção, bem como como configurá-las para a escala automática. Primeiro, haverá uma visão geral de como funciona e, em seguida, instruções detalhadas para iniciar.

O que são instâncias spot?

Instâncias spot são servidores de outros usuários da AWS que estão ociosos e estão sendo vendidos com um grande desconto (a Amazon registra até 90%, ~ 3x em nossa experiência, varia de acordo com a região, AZ e tipo de instância). Sua principal diferença em relação aos convencionais é que eles podem desligar a qualquer momento. Portanto, por um longo tempo, acreditamos que é normal usá-los para ambientes virgens ou para tarefas de cálculo de algo, salvando resultados intermediários no S3 ou na base, mas não para venda. Existem soluções de terceiros que permitem usar pontos à venda, mas existem muitas muletas para o nosso caso, portanto, não as implementamos. A abordagem descrita no artigo funciona completamente dentro da funcionalidade padrão da AWS, sem scripts adicionais, coroas, etc.

Abaixo estão algumas capturas de tela que mostram o histórico dos preços da Instância spot.

m5.large na região eu-oeste-1 (Irlanda). Preço praticamente estável por 3 meses, atualmente com uma economia de 2,9x .

m5.large na região us-east-1 (N. Virginia). O preço muda constantemente há 3 meses, atualmente a economia é de 2,3x a 2,8x, dependendo da zona de disponibilidade.

t3.small na região us-east-1 (N. Virginia). O preço é estável por 3 meses, atualmente a economia é de 3,4x .

Arquitetura de serviço

A arquitetura básica do serviço, sobre a qual falaremos neste artigo, é mostrada no diagrama abaixo.

Application Load Balancer → EC2 Target Group → Elastic Container Service

Application Load Balancer (ALB), EC2 Target Group (TG). TG , ALB Elastic Container Service (ECS). ECS — Kubernetes AWS, Docker .

, . ECS TG, ( Kubernetes ), . TG , health check, - , .

EC2 Auto Scaling Groups + ECS Capacity Providers

EC2 Auto Scaling Groups (ASG). , . AWS ECS. ECS , , CPU, RAM . , .

ECS Capacity Providers (ECS CP). ECS ASG, , ( ASG). , ECS CP , ASG, . ECS CP , , , .

EC2 Launch Templates

, , , — EC2 Launch Templates. , , . , , . , . , , ECS .

— ECS_ENABLE_SPOT_INSTANCE_DRAINING=true. , ECS , , , Draining. , , , . . 2 . 2 , .

— AWS Elastic File System (EFS) ECS, , , . SIGINT ( Draining) 30 , , ECS_CONTAINER_STOP_TIMEOUT. 2 .

. , . , - . AWS, CloudFormation Terraform. Adapty Terraform.

EC2 Launch Template

, . EC2 -> Instances -> Launch templates.

Amazon machine image (AMI) — , . ECS Amazon. ECS. ID , Amazon ECS-optimized AMIs, AMI ID . , us-east-1 ID — ami-00c7c1cf5bdc913ed. ID Specify a custom value.

Instance type — . , .

Key pair (login) — , SSH, .

Network settings — . Networking platform Virtual Private Cloud (VPC). Security groups — . , , . 2 , , (inbound) 80 (http) 443 (https), , . (outbound) TCP . , , - .

Storage (volumes) — . , AMI, ECS Optimized — 30 GiB.

Advanced details — .

Purchasing option — . , , Auto Scaling Group, .

IAM instance profile — , . , ECS, , ecsInstanceRole. , , , . .

, , . EBS-optimized instance T2/T3 Unlimited, burstable .

User data — . /etc/ecs/ecs.config, ECS.

, user data:

#!/bin/bash
echo ECS_CLUSTER=DemoApiClusterProd >> /etc/ecs/ecs.config
echo ECS_ENABLE_SPOT_INSTANCE_DRAINING=true >> /etc/ecs/ecs.config
echo ECS_CONTAINER_STOP_TIMEOUT=1m >> /etc/ecs/ecs.config
echo ECS_ENGINE_AUTH_TYPE=docker >> /etc/ecs/ecs.config
echo "ECS_ENGINE_AUTH_DATA={\"registry.gitlab.com\":{\"username\":\"username\",\"password\":\"password\"}}" >> /etc/ecs/ecs.config

ECS_CLUSTER=DemoApiClusterProd — , , . , .

ECS_ENABLE_SPOT_INSTANCE_DRAINING=true — , , Draining.

ECS_CONTAINER_STOP_TIMEOUT=1m — , SIGINT, 1 , .

ECS_ENGINE_AUTH_TYPE=docker — , docker-

ECS_ENGINE_AUTH_DATA=... — container registry, Docker . , .

Docker Hub, ECS_ENGINE_AUTH_TYPE ECS_ENGINE_AUTH_DATA .

: AMI, Docker, Linux, ECS . , . email , Lambda-, Launch Template AMI.

EC2 Auto Scaling Group

Auto Scaling Group . EC2 -> Auto Scaling -> Auto Scaling Groups.

Launch template — . .

Purchase options and instance types — . Adhere to launch template Launch Template. Combine purchase options and instance types . .

Optional On-Demand base — , , .

On-Demand percentage above base — , 50-50 , 20-80 4 . 50-50, 20-80, 0-100.

Instance types — , . , . , . , )

Network — , VPC , .

Load balancing — , , . Health checks .

Group size — . , .

Scaling policies — , , ECS , .

Instance scale-in protection — . , ASG , . , , ECS Capacity Provider.

Add tags — ( Tag new instances). Name, , , , .

Advanced configurations, .

Termination policies — , . . , . Launch Template (, AMI, , ). , . .

: , Instance Refresh. Lambda- , . instance scale-in protection . , , Instance management.

Application Load Balancer EC2 Target Group

EC2 → Load Balancing → Load Balancers. Application Load Balancer, .

Listeners — 80 443 80 443 .

Availability Zones — .

Configure Security Settings — SSL- , — ACM. Security Policy , ELBSecurityPolicy-2016-08. , DNS name, CNAME . , Cloudflare.

Security Group — , EC2 Launch Template → Network settings.

Target group — , , . Target type Instance, Protocol Port , HTTPS , . , 80 .

Health checks — . , -, -. , , . Success codes 200-399, Docker , , 304 .

Register Targets — , ECS, .

: , S3 . , SQL- S3 Athena. - . S3 .

ECS Task Definition

, , , . ECS → Task Definitions.

Launch type compatibility — EC2.

Task execution IAM role — ecsTaskExecutionRole. , .

Container Definitions Add Container.

Image — , Docker Hub bitnami/node-example:0.0.1.

Memory Limits — . Hard Limit — , , docker kill, . Soft Limit — , , . , 4 GiB , soft limit — 2048 MiB, 2 . 4 GiB — , 4096 MiB, ECS Instances . Soft limit hard limit. , , .

Port mappings — Host port 0, , , Target Group. Container Port — , , , , Dockerfile . 3000, Dockerfile .

Health check — , , Target Group.

Environment — . CPU units — Memory limits, . — 1024 , , 512, 4 . CPU units , .

Command — , . gunicorn, npm . , CMD Dockerfile. npm,start.

Environment variables — . , Secrets Manager Parameter Store.

Storage and Logging — CloudWatch Logs ( AWS). Auto-configure CloudWatch Logs. Task Definition CloudWatch. , Retention period Never Expire . CloudWatch Log groups, .

ECS Cluster ECS Capacity Provider

ECS → Clusters, . EC2 Linux + Networking.

Cluster name — , , Launch Template ECS_CLUSTER, — DemoApiClusterProd. Create an empty cluster. Container Insights, CloudWatch. , ECS Instances , Auto Scaling group.

Capacity Providers . , , ECS . , .

Auto Scaling group — .

Managed scaling — , .

Target capacity % — . 100%, . 50%, . , , , .

Managed termination protection — , . , Target capacity %.

ECS Service

:) , Services.

Launch type — Switch to capacity provider strategy .

Task Definition — Task Definition .

Service name — , , Task Definition.

Service type — Replica.

Number of tasks — . , .

Minimum healthy percent Maximum percent — . 100 200, , 2 , . 1 , min=0, max=100, , , . 1 , min=50, max=150, , 1 .

Deployment type — Rolling update.

Placement Templates — . AZ Balanced Spread — , , . BinPack — CPU Spread — AZ, CPU. , .

Load balancer type — Application Load Balancer.

Service IAM role — ecsServiceRole.

Load balancer name — .

Health check grace period — , 60 .

Container to load balance — Target group name , .

Service Auto Scaling — . Configure Service Auto Scaling to adjust your service’s desired count. .

IAM role for Service Auto Scaling — AWSServiceRoleForApplicationAutoScaling_ECSService.

Automatic task scaling policies — . 2 :

1. Target tracking — ( CPU/RAM ). , 85%, , , . , , (Disable scale-in).
2. Step scaling — . (CloudWatch Alarm), , , .

, , , .

Docker , .

1. , . .
2. , , .
3. , .
4. , , 3 .
5. , , .
6. Capacity Provider, (), .
7. .

, , email-, .

. , - . 1+ . API, . , - , , .

, ECS - .

, serverless ( ) GitLab CI Terraform Cloud.

, !