华为云弹性伸缩AS实战：基于CPU使用率自动扩缩容ECS

一、背景：为什么需要弹性伸缩

很多业务的流量都有明显的波峰波谷：电商大促、早晚高峰、定时批处理任务……如果按峰值采购 ECS，平时大量资源闲置；如果按均值采购，高峰期又容易出现 CPU 打满、接口超时。手动扩容不仅慢，还依赖值班人员的反应速度。

华为云弹性伸缩（Auto Scaling，简称 AS）可以根据监控指标或时间计划，自动增加或减少 ECS 实例，并自动挂载到 ELB 后端，做到"忙时多开、闲时少开"。本文以最常见的场景为例：当伸缩组平均 CPU 使用率持续高于 70% 时自动加 1 台，低于 30% 时自动减 1 台，从概念、控制台配置、CLI 调用到压测验证完整走一遍。

二、核心概念

在动手之前，先把几个关键概念理清楚：

几点补充说明：

1. 伸缩配置不可修改，只能新建并替换到伸缩组。因此建议提前把应用打成自定义镜像，或通过用户数据（cloud-init）在启动时拉取代码，确保新实例开机即可服务。
2. 健康检查方式分为"云服务器健康检查"（只看 ECS 运行状态）和"弹性负载均衡健康检查"（看业务端口是否正常）。挂了 ELB 的 Web 业务推荐后者，能发现"机器活着但服务挂了"的情况。
3. 冷却时间既有伸缩组级别的默认值，也可以在策略中单独设置；新实例从创建到应用就绪通常需要 1～3 分钟，冷却时间应大于这个时长。

三、控制台配置步骤

1. 准备工作

• 创建 VPC、子网和安全组，放通业务端口（如 80）和必要的管理端口。
• 准备一台已部署好应用的 ECS，制作私有镜像。
• （可选）创建共享型或独享型 ELB 及监听器、后端服务器组。

2. 创建伸缩配置

进入控制台"弹性伸缩 > 伸缩实例 > 伸缩配置"，点击"创建伸缩配置"：

• 配置模板：使用新模板；
• 规格：通用计算增强型 2vCPU | 4GiB；
• 镜像：选择上一步制作的私有镜像；
• 磁盘：系统盘 40GB 通用型 SSD；
• 安全组、登录方式（推荐密钥对）；
• 高级配置中可填写用户数据，例如启动时执行 systemctl start nginx。

3. 创建伸缩组

点击"创建伸缩组"，关键参数如下：

• 最大实例数 4、期望实例数 1、最小实例数 1；
• 选择 VPC、子网，可选择多个可用区以提高可用性；
• 负载均衡：选择 ELB 及后端服务器组，填写业务端口；
• 实例移除策略：推荐"根据较早创建的配置较早创建的实例"；
• 健康检查方式：弹性负载均衡健康检查，检查间隔 5 分钟；
• 默认冷却时间：300 秒；
• 伸缩配置：选择上一步创建的配置。

创建完成后启用伸缩组，系统会按期望实例数自动拉起 1 台实例。

4. 添加伸缩策略

在伸缩组详情页"伸缩策略"中添加两条告警策略：

扩容策略：策略类型"告警策略"，新建告警规则，监控指标选择"CPU使用率"，统计方式"平均值"，条件"连续 3 个周期 > 70%“（周期 5 分钟），执行动作"增加 1 个实例”，冷却时间 300 秒。

缩容策略：同样新建告警规则，条件"连续 3 个周期 < 30%“，执行动作"减少 1 个实例”，冷却时间 300 秒。

注意：这里的 CPU 使用率是伸缩组内所有实例的平均值，由云监控服务 CES 采集，指标命名空间为 SYS.AS。

四、使用 hcloud CLI / API 实现

对于需要基础设施即代码的团队，可以用华为云命令行工具 KooCLI（命令为 hcloud）完成同样的配置。以下示例中的 ID 均为占位符，认证信息请通过 hcloud configure init 交互式配置，切勿把 AK/SK 写进脚本或提交到代码仓库。

# 1. 初始化配置（交互式输入 AK/SK 与区域，信息仅保存在本地）
hcloud configure init

# 2. 创建伸缩配置
hcloud AS CreateScalingConfig \
  --cli-region="cn-north-4" \
  --project_id="<your-project-id>" \
  --scaling_configuration_name="as-config-web" \
  --instance_config.flavorRef="c7.large.2" \
  --instance_config.imageRef="<your-image-id>" \
  --instance_config.disk.1.size=40 \
  --instance_config.disk.1.volume_type="SSD" \
  --instance_config.disk.1.disk_type="SYS" \
  --instance_config.key_name="<your-keypair-name>" \
  --instance_config.security_groups.1.id="<your-sg-id>"

# 3. 创建伸缩组
hcloud AS CreateScalingGroup \
  --cli-region="cn-north-4" \
  --project_id="<your-project-id>" \
  --scaling_group_name="as-group-web" \
  --scaling_configuration_id="<scaling-config-id>" \
  --min_instance_number=1 \
  --max_instance_number=4 \
  --desire_instance_number=1 \
  --cool_down_time=300 \
  --vpc_id="<your-vpc-id>" \
  --networks.1.id="<your-subnet-id>" \
  --health_periodic_audit_method="ELB_AUDIT" \
  --health_periodic_audit_time=5 \
  --instance_terminate_policy="OLD_CONFIG_OLD_INSTANCE"

告警规则在 CES 中创建后，拿到 alarm_id，再创建告警类伸缩策略。直接调用 REST API 的请求体如下（POST /autoscaling-api/v1/{project_id}/scaling_policy）：

{
  "scaling_policy_name": "cpu-high-scale-out",
  "scaling_group_id": "<scaling-group-id>",
  "scaling_policy_type": "ALARM",
  "alarm_id": "<ces-alarm-id>",
  "scaling_policy_action": {
    "operation": "ADD",
    "instance_number": 1
  },
  "cool_down_time": 300
}

缩容策略只需把 operation 改为 REMOVE，并关联 CPU 低于 30% 的告警规则即可。最后启用伸缩组：

hcloud AS ResumeScalingGroup \
  --cli-region="cn-north-4" \
  --project_id="<your-project-id>" \
  --scaling_group_id="<scaling-group-id>" \
  --action="resume"

不同版本 KooCLI 的参数名可能略有差异，可通过 hcloud AS CreateScalingGroup --help 查看当前版本支持的参数。

五、压测验证

登录伸缩组中的实例，安装 stress 工具制造 CPU 压力：

# CentOS / EulerOS
yum install -y epel-release && yum install -y stress
# Ubuntu
apt-get update && apt-get install -y stress

# 2 核机器跑满 2 个 CPU worker，持续 30 分钟
stress --cpu 2 --timeout 1800

# 另开终端观察 CPU
top -d 2

验证过程中重点观察：

1. 云监控中伸缩组 CPU 使用率曲线是否超过 70%；
2. 约 15 分钟（3 个周期）后告警触发，伸缩活动日志出现"增加实例"记录；
3. 新实例状态变为"已启用"，ELB 后端服务器组中出现新成员且健康检查正常；
4. 停止 stress 后，CPU 回落到 30% 以下，经过若干周期后自动移除实例，最终回到最小实例数 1。

如果想更快看到效果，测试阶段可以把告警周期调为 1 分钟、连续次数调为 1，正式上线前再改回去。

六、成本与避坑指南

• 设好最大实例数：它是成本的"保险丝"，防止异常流量或程序死循环导致无限扩容。
• 扩容快、缩容慢：扩容阈值和连续周期可以激进一点，缩容则保守一些，避免"刚扩就缩"的抖动。
• 镜像要"开箱即用"：应用启动慢会导致新实例被健康检查判定异常而反复重建。
• 无状态化：会话、上传文件等放到 Redis、OBS 等外部存储，实例被缩容时才不会丢数据。
• 计费方式：伸缩出的实例默认按需计费，对长期稳定的基线负载可用包年/包月实例承担，弹性部分交给 AS。
• 缩容时优雅下线：可以利用生命周期挂钩，在实例移除前完成流量摘除和日志上传。
• 配额检查：提前确认 ECS、EVS、EIP 等配额充足，否则扩容会失败。
• 定时 + 告警组合：可预期的高峰（如每天 9 点）用定时策略提前扩容，再用告警策略兜底。

七、总结

本文围绕"基于 CPU 使用率自动扩缩容 ECS"这一典型场景，梳理了华为云弹性伸缩 AS 的五个核心概念：伸缩组、伸缩配置、伸缩策略、冷却时间和健康检查，并分别演示了控制台配置、hcloud CLI 与 REST API 的实现方式，最后通过 stress 压测验证了扩容和缩容的完整闭环。弹性伸缩的关键不在于"能扩"，而在于阈值、冷却时间、最大实例数和应用无状态化之间的平衡。把这些细节处理好，就能在保证业务稳定的同时，把云资源成本控制在合理范围内。