Эффективное использование spot-инстансов AWS09.04.2018 19:03

Spot-инстансы — это по сути продажа свободных в данный момент ресурсов со отличной скидкой. При этом инстанс могут в любой момент выключить и забрать обратно. В статье я расскажу о особенностях и практике работы с этим предложением от AWS.

Стоимость использования spot-инстанса может меняться время от времени. Во время заказа вы делаете ставку (bid) — указываете максимальную цену, которую готовы платить за использование. Именно баланс ставок и свободных ресурсов формирует итоговую стоимость, которая при этом отличается в разных регионах и даже в availability zones региона.

В определенный момент взвешенная цена может превысить цену обычного on-demand инстанса. Именно поэтому не стоит делать избыточные ставки — вам действительно могут продать инстанс по 1000$ за час. Не знаете, какую ставку сделать — указывайте цену on-demand инстанса (именно она используется по-умолчанию).

Жизненный цикл spot-инстанса

Итак, мы формируем запрос, а AWS выделяет нам инстансы. Как только Амазону понадобились выданные инстансы или цена превысила указанный нами лимит, запрос закрывается. Это значит, что наши инстансы будут terminated/hibernated.

Также запрос может быть закрыть из-за ошибки в запросе. И тут надо быть аккуратнее. Например, вы создали запрос и получили инстансы. А потом удалили ассоциированную IAM-роль. Ваш запрос закроется со статусом «error». При этом инстансы будут остановлены.

И конечно же вы в любой момент можете отменить запрос, что так же приведет к остановке инстансов.

Сам запрос может быть:

Одноразовым — как только у нас забрали инстансы, запрос закрывается
Постоянным — инстансы нам возвращают после повторного включения.
С гарантированным обслуживанием на 1–6 часов.

В итоге у нас есть две основные задачи для сервиса с желаемым 100% аптаймом:

Формировать оптимальные spot-requests
Обрабатывать события отключения инстанса

Средства

Одним из самых мощных средств работы со spot-запросами является spot fleet. Он позволяет динамически формировать запросы таким образом, чтобы удовлетворить заданные условия. Например, если инстансы подорожали в одной AvailabilityZone, то можно быстренько запустить такие же в другой. Также появляется такой замечательный фактор, как «вес» инстанса. Например, для выполнения задачи нам требуется 100 одноядерных ноды. Или 50 двухядерных. И это значит, на примере инстансов T2-типа, что мы можем использовать 100 small или 50 large или 25 xlarge. Именно оптимальное распределение и перераспределение минимизирует и стоимость, и вероятность того, что запрос будет неудовлетворен. Новсе же сохраняется вероятность того, что во всех AvailabilityZones не найдется нужного количества инстансов с нашими параметрами.

К счастью, AWS оставляет нам 2 мин между принятием решения об остановке и самим выключением. Именно, а этот момент по ссылке начнет возвращаться таймер отключения:

http://169.254.169.254/latest/meta-data/spot/termination-time

Примерно так будет выглядеть простейший обработчик, который мы можем запускать в виде демона:

#!/usr/bin/env bash
while true
    do
        if [ -z $(curl -Is http://169.254.169.254/latest/meta-data/spot/termination-time | head -1 | grep 404 | cut -d \  -f 2) ]
            then
                echo "Instanсe is going to be terminated soon”
                # Execute pre-shutdown stuff
                break
            else
                # Spot instance is fine.
                sleep 5
        fi
    done

Немного усложним задачу — наши инстансы подключены к Elastic Load Balancer (ELB). Можно воспользоваться демоном из сниппета выше и через API сообщать балансеру статус. Но есть более элегантный способ — проект SeeSpot. Вкратце, демон смотрит одновременно и в /spot/termination-time и, опционально, в healthcheck url вашего сервиса. Как только AWS соберется изъять инстанс, он отмечается как OutOfService в ELB и может опционально выполнить финальный CleanUP task.

Итак, мы разобрались, как правильно обрабатывать отключение. Осталось только научиться сохранять требуемую производительность системы, если у нас вдруг решили забрать инстансы. Здесь нам поможет проект autospotting. Идея следующая: мы создаем обычную autoscaling-группу, содержащую on-demand инстансы. Скрипт autospotting находит эти инстансы и по-одному подменяет их полностью соответствующими spot-инстансами (поиск происходит по тэгу). У autoscaling групп есть собственны Healthcheck«и. Как только один из ee членов не проходит проверку, группа пытается вернуть свой объем и создает «здоровый» инстанс исходного типа (а это был on-demand). Таким образом мы сможем переждать, например, скачек цены. Как только spot-requests снова начнут удовлетворяться, autospotting начнет постепенную замену. От себя добавлю, что проект сделан достаточно качественно, и имеет, в том числе, подходы для конфигурации с помощью terraform или cloudformation.

В заключении хотел бы порекомендовать по-возможности использовать spot-инстансы для stateless сервисов. Или же применять S3/EFS. Для конфигураций ECS необходимо подумать про tasks re-balancing.