Azure VMSS ---- PowerShell创建标准镜像的VMSS集群

VMSS的创建可以采用Portal、Powershell、Azure CLI或者Template。

但目前Portal创建有很多限制，本文将介绍如何用PowerShell来创建VMSS的集群。

具体的创建过程有以下几个步骤：

1 创建Resource Group

2 创建Vnet

3 创建Public IP、LoadBalancer

4 创建VMSS

5 增加VMSS的Autoscale规则

一创建Resource Group

具体命令如下：

$loc = 'chinanorth';
$rgname = 'hwvmss';
New-AzureRmResourceGroup -Name $rgname -Location $loc -Force;

二创建Vnet

具体命令如下：

$subnetName = 'vlan1'
$subnet = New-AzureRmVirtualNetworkSubnetConfig -Name $subnetName `
          -AddressPrefix "10.1.1.0/24";
$vnet = New-AzureRmVirtualNetwork -Force -Name $rgname `
　　-ResourceGroupName $rgname -Location $loc `
　　-AddressPrefix "10.1.0.0/16" -Subnet $subnet;
$vnet = Get-AzureRmVirtualNetwork -Name $rgname `
　　-ResourceGroupName $rgname;
$subnetId = $vnet.Subnets[0].Id;

三创建Public IP、LoadBalancer

1 创建Public IP

$pubip = New-AzureRmPublicIpAddress -Force -Name ('pubip' + $rgname) `
　　-ResourceGroupName $rgname -Location $loc -AllocationMethod Dynamic  `
　　-DomainNameLabel ('pubip' + $rgname);
$pubip = Get-AzureRmPublicIpAddress -Name ('pubip' + $rgname) `
　　-ResourceGroupName $rgname;

2 创建LoadBalancer

$frontendName = 'fe' + $rgname
$backendAddressPoolName = 'bepool' + $rgname
$probeName = 'vmssprobe' + $rgname
$inboundNatPoolName = 'innatpool' + $rgname
$lbruleName = 'lbrule' + $rgname
$lbName = 'vmsslb' + $rgname

$frontend = New-AzureRmLoadBalancerFrontendIpConfig `
　　-Name $frontendName -PublicIpAddress $pubip

$backendAddressPool = New-AzureRmLoadBalancerBackendAddressPoolConfig `
　　-Name $backendAddressPoolName

$probe = New-AzureRmLoadBalancerProbeConfig -name $probeName `
　　-Protocol Tcp -Port 80 -IntervalInSeconds 15 -ProbeCount 2 

$frontendpoolrangestart = 22100
$frontendpoolrangeend = 22200
$backendvmport = 22
$inboundNatPool = New-AzureRmLoadBalancerInboundNatPoolConfig `
　　-Name $inboundNatPoolName `
　　-FrontendIPConfigurationId $frontend.Id -Protocol Tcp `
　　-FrontendPortRangeStart $frontendpoolrangestart `
　　-FrontendPortRangeEnd $frontendpoolrangeend `
　　-BackendPort $backendvmport;

$protocol = 'Tcp'
$feLBPort = 80
$beLBPort = 80

$lbrule = New-AzureRmLoadBalancerRuleConfig -Name $lbruleName `
　　-FrontendIPConfiguration $frontend `
　　-BackendAddressPool $backendAddressPool `
　　-Probe $probe -Protocol $protocol `
　　-FrontendPort $feLBPort -BackendPort $beLBPort `
　　-IdleTimeoutInMinutes 15 -LoadDistribution SourceIP 

$actualLb = New-AzureRmLoadBalancer -Name $lbName `
　　-ResourceGroupName $rgname `
　　-Location $loc-FrontendIpConfiguration $frontend `
　　-BackendAddressPool $backendAddressPool-Probe $probe 　`
　　-LoadBalancingRule $lbrule `
　　-InboundNatPool $inboundNatPool 

$expectedLb = Get-AzureRmLoadBalancer -Name $lbName `
　　-ResourceGroupName $rgname

四创建VMSS

$vmssName =  $rgname;

$adminUsername = 'hengwei';
$adminPassword = "xxxxxxx";

$PublisherName = 'OpenLogic'
$Offer         = 'CentOS'
$Sku          = '7.2'
$Version       = 'latest'
$vmNamePrefix = 'centosvmss'

$ipCfg = New-AzureRmVmssIPConfig -Name 'nic' `
-LoadBalancerInboundNatPoolsId $actualLb.InboundNatPools[0].Id `
-LoadBalancerBackendAddressPoolsId $actualLb.BackendAddressPools[0].Id `
-SubnetId $subnetId;

$numberofnodes = 3

$vmss = New-AzureRmVmssConfig -Location $loc -SkuCapacity $numberofnodes `
　　-SkuName 'Standard_D1' -UpgradePolicyMode 'automatic' `
　　| Add-AzureRmVmssNetworkInterfaceConfiguration -Name $subnetName `
　　　　-Primary $true -IPConfiguration $ipCfg `
　　| Set-AzureRmVmssOSProfile -ComputerNamePrefix $vmNamePrefix `
　　　　-AdminUsername $adminUsername -AdminPassword $adminPassword `
　　| Set-AzureRmVmssStorageProfile -OsDiskCreateOption 'FromImage' `
　　　　-OsDiskCaching 'None' -ImageReferenceOffer $Offer `
　　　　-ImageReferenceSku $Sku -ImageReferenceVersion $Version `
　　　　-ImageReferencePublisher $PublisherName 

New-AzureRmVmss -ResourceGroupName $rgname -Name $vmssName -VirtualMachineScaleSet $vmss

五增加VMSS的Autoscale规则

VMSS的Autoscale是在VMSS主机进行性能的监控的基础上，根据VM的性能进行自动的增加VM和减少VM。

有两种方式进行VM性能的监视：

1 Azure Host上取到的信息

通过Azure Monitor取得VM的信息

可以支持的监控内容如以下链接：

https://docs.microsoft.com/en-us/azure/monitoring-and-diagnostics/monitoring-supported-metrics

可以看到，在Microsoft.Compute/virtualMachineScaleSets中支持的内容有：

Percentage CPU、Network In、Network Out、Disk Read Bytes、Disk Write Bytes、Disk Read Operations/Sec、Disk Write Operations/Sec这些。

Azure中的VMSS可以采用上面的这些指标来进行AutoScale的控制。

但目前AzureChina还不支持这种模式。

2 Azure VM Diagnostics信息

通过在VM中安装Diagnostics Extension，获得诊断信息，通过这种诊断信息中的VM资源情况进行自动扩展。

目前AzureChina支持这种模式。

具体实现步骤如下：

1 创建一个Storage Account，其中的Table用来收集VM的Dagnostic的信息

创建一个General Purpose的Storage Account，本例子中的名字叫hwvmss。

具体创建过程就不描述了。

2 给已有的VMSS中的VM安装Linux Diagnostics的Extension

$rgname = "hwvmss"
$vmssname = "hwvmss"

$vmss = Get-AzureRmVmss -ResourceGroupName $rgname `
　　-VMScaleSetName $vmssname

$xmlcfg = Get-Content D:\Azure\VMSS\diag_nosubid.xml

$xmlCfg = [System.Convert]::ToBase64String([System.Text.Encoding]::UTF8.GetBytes($xmlCfg))

$storageAccountName = "hwvmss"
$storageAccountKey = (Get-AzureRmStorageAccountKey `
　　-ResourceGroupName $rgname -Name $storageAccountName)[0].Value

$settings = @{"xmlCfg" = $xmlCfg; `
　　"storageAccount" = $storageAccountName}

$exname = "Microsoft.Insights.VMDiagnosticsSettings"

$publisher =  "Microsoft.OSTCExtensions"
$type =  "LinuxDiagnostic"
$typeHandlerVersion = "2.3"

$protectedSettings = @{ "storageAccountName" = $storageAccountName;`
　　"storageAccountKey" = $storageAccountKey; `
　　"storageAccountEndPoint" = "https://core.chinacloudapi.cn"; `
　　"endpoint" = "table.core.chinacloudapi.cn"}

Add-AzureRmVmssExtension -VirtualMachineScaleSet $vmss -Name $exname `
　　-Publisher $publisher -Type $type `
　　-TypeHandlerVersion $typeHandlerVersion `
　　-AutoUpgradeMinorVersion $true `
　　-Setting $settings `
　　-ProtectedSetting $protectedSettings

Update-AzureRmVmss -VirtualMachineScaleSet $vmss `
　　-ResourceGroupName $rgname -VMScaleSetName $vmssname

其中diag_nosubid.xml文件的链接如下：

https://hwshare.blob.core.chinacloudapi.cn/soft/diag_nosubid.xml

第62行的用户资源ID需要自己更改。就是上面脚本中$vmss.id的内容。

由于是自己定义，这里的监控信息有非常多，查看xml文件就可以知道，有Memory、Processor、Disk等多种指标。

3 查看存储账户的监控信息

由于VMSS创建时，UpgradePolicyMode选择的是automatic。所以在配置更新了Extension后，VM会自动更新配置。

观察Storage中Table的信息，可以看到我们配置的table：

如果用Azure Blob Explorer，可以看到我们定义的各种指标的信息已经吐到table中了：

有了这些信息就可以添加AutoScale了！

4 添加AutoScale的Seeting

具体脚本如下：

#增加机器的规则
$rule1 = New-AzureRmAutoscaleRule -MetricName "\Processor\PercentUserTime" `
　　-MetricResourceId $vmss.id -Operator GreaterThan `
　　-MetricStatistic Average -Threshold 60 -TimeGrain 00:01:00 `
　　-TimeWindow 00:05:00 -ScaleActionCooldown 00:05:00 `
　　-ScaleActionDirection Increase -ScaleActionValue 1
#减少机器的规则
$rule2 = New-AzureRmAutoscaleRule -MetricName "\Processor\PercentUserTime" `
　　-MetricResourceId $vmss.id -Operator LessThan `
　　-MetricStatistic Average -Threshold 30 -TimeGrain 00:01:00 `
　　-TimeWindow 00:05:00 -ScaleActionCooldown 00:05:00 `
　　-ScaleActionDirection Decrease -ScaleActionValue 1
$profile1 = New-AzureRmAutoscaleProfile -DefaultCapacity 1 `
　　-MaximumCapacity 10 -MinimumCapacity 1 `
　　-Rules $rule1,$rule2 `
　　-Name "autoprofile1"
#添加AutoScale的Setting
Add-AzureRmAutoscaleSetting -Location $location -Name "autosetting1" `
　　-ResourceGroup $rgname `
　　-TargetResourceId $vmss.id `
　　-AutoscaleProfiles $profile1 

添加完Autoscale Setting后，可以看到，VMSS中的Instance会自动减少到1台。通过添加stress工具，进行CPU的压力测试，可以看到instance的数量会增加。

总结：

通过PowerShell创建VMSS的集群，通过添加VM的Diagnostic，把Instance的资源消耗信息吐出来。再通过Autoscale进行自动的减少和增加Instance。