在ECS容器服务上使用EFS文件服务提供持久化存储

一、背景

EFS文件系统可以提供可靠的、持续的文件系统给多种服务,这其中也包括ECS容器服务。在容器场景上使用EFS的主要优势是可以简化管理,借助托管服务快速部署无须复杂运维,让ECS容器镜像的构建只需要关心应用程序本身,不需要将配置文件、数据文件打包到容器中。由此可实现容器的运行时和数据的分离。ECS Fargate和Fargate Spot都支持使用EFS文件系统,其中在Fargate Spot服务上搭配EFS,更可以借助EFS的持久化,避免Spot中断时候的数据持久保存问题。

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在ECS Fargate使用Session Manager登录到容器内的SSH进程

一、背景

之前介绍过使用System Manager套件中的Session Manager免密钥登录EC2,可参考这篇文章。针对ECS容器服务,因为开发、调试和运维的需要,也希望能登录到容器内部的shell上进行操作。此场景可使用ECS服务的exec功能在容器上执行shell命令的功能。

本文档适用于ECS Fargate和ECS Fargate spot,并在中国区测试通过。

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实验九、为私有NLB使用指定的、固定的内网IP地址

EKS动手实验合集请参考这里

EKS 1.27版本 @2023-06 AWS Global区域测试通过

一、背景

在一些情况下,EKS部署的服务需要使用私有的NLB即 Internal NLB + Node Port 方式对VPC内的其他应用暴露服务,但是又不需要暴露在互联网上。

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查询EKS创建的NLB所使用的IP地址

一、背景

AWS Elastic Load Balancer(简称ELB)有Application Load Balancer(简称ALB)和Network Load Balancer(简称NLB)两种。其中NLB是四层负债均衡器,常用于TCP/UDP协议的转发。又因为NLB支持使用固定的EIP或者内网IP作为流量入口,所以在特定场景下也会使用NLB转发HTTP和HTTPS流量。

NLB有两种类型,别分是Internet-facing和Internal NLB。前者用于直接对外提供互联网入口,对内连接到VPC内的内网资源;后者用于完全在VPC内的场景,其流量入口和目标组(Target Group)都是内网资源。

本文介绍如何查询NLB使用的IP地址。

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实验八、为VPC扩展IP地址并配置EKS Pod使用独立的IP地址段

EKS动手实验合集请参考这里

EKS 1.27版本 @2023-06 AWS Global区域测试通过

一、背景及网络场景选择

1、关于EKS的默认CNI

AWS EKS默认使用AWS VPC CNI(了解更多点这里),所有的Pod都将自动获得一个本VPC内的IP地址,从外部网络看Pod,它们的表现就如同一个普通EC2。这是AWS EKS默认的网络模式,也是强烈推荐的使用模式。

2、需要额外IP的解决方案(三选一)

某些场景下,可能当前创建VPC时候预留IP地址过少,要大规模启动容器会遇到VPC内可用IP地址不足。此时有几个办法:

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实验六、将IAM用户或角色授权为EKS集群管理员

EKS动手实验合集请参考这里

EKS 1.27版本 @2023-06 AWS Global区域测试通过

使用EKS服务过程中,经常出现创建EKS集群和管理EKS集群的不是一个人。由此会导致在AWS控制台上显示EKS服务不正常,无法获取有关配置。在AWS控制台上访问EKS服务时候,会提示错误信息如下:

Your current IAM principal doesn’t have access to Kubernetes objects on this cluster.
This might be due to the current IAM principal not having an access entry with permissions to access the cluster.
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EKS 101 动手实验(五)使用私有子网创建EKS

EKS动手实验合集请参考这里

EKS 1.27版本 @2023-06 AWS Global区域测试通过

一、背景

在EKS教程和实验手册中,使用eksctl工具创建集群,可以在几分钟内配置好一个EKS集群。但是,默认情况下,eksctl将会通过Cloudformation创建一个全新的VPC,默认使用192.168.0.0/16的子网掩码且Nodegroup位于Public Subnet。由此,Nodegroup和pod并未能落在现有VPC内,也未能使用Private Subnet。

因此,在这种场景下,可使用指定子网的方式,要求EKS在现有VPC的特定子网创建集群。

二、操作方法

本文的内容已经在《创建EKS集群》的章节三中第二个小标题做了介绍,因此这里不再赘述。请跳转阅读。

EKS 101 动手实验(四)在ARM架构上构建应用并使用ALB Ingress部署应用

EKS动手实验合集请参考这里

EKS 1.27版本 @2023-06 AWS Global区域测试通过

一、关于多架构支持

前文的实验中,分别创建了两个Nodegroup,一个Nodegroup是使用X86_64架构Intel处理器的t3.xlarge(或m5.xlarge)机型,另一个Nodegroup是使用Graviton处理器的ARM机型t4g.xlarge或m6g.xlarge。

执行如下命令可查看Nodegroup和对应架构:

kubectl get nodes --label-columns=kubernetes.io/arch
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EKS 101 动手实验(三)启用CloudWatch Container Insight、新建Nodegroup节点组以及调整节点组机型配置

EKS动手实验合集请参考这里

EKS 1.27版本 @2023-06 AWS Global区域测试通过

一、启用CloudWatch Container Insight

注意:2021年之前本功能尚未在中国区发布,后续支持本功能后逐渐更新:

  • 2021年10月在EKS 1.19上测试通过
  • 2022年3月在EKS 1.21上测试通过
  • 2022年4月在EKS 1.22上测试通过
  • 2023年3月在EKS 1.25上Global区域测试通过

1、部署配置文件

注意这一段需要Linux/MacOS的bash/sh/zsh来执行,Fish和Windows下cmd无法执行。

在AWS海外区域做实验时候,可以直接从Github下载文件,因此执行如下命令,注意替换其中的ClusterName为集群名称,替换“为所在Region名称。

ClusterName=eksworkshop
RegionName=ap-southeast-1
FluentBitHttpPort='2020'
FluentBitReadFromHead='Off'
[[ ${FluentBitReadFromHead} = 'On' ]] && FluentBitReadFromTail='Off'|| FluentBitReadFromTail='On'
[[ -z ${FluentBitHttpPort} ]] && FluentBitHttpServer='Off' || FluentBitHttpServer='On'
curl https://raw.githubusercontent.com/aws-samples/amazon-cloudwatch-container-insights/latest/k8s-deployment-manifest-templates/deployment-mode/daemonset/container-insights-monitoring/quickstart/cwagent-fluent-bit-quickstart.yaml | sed 's/{{cluster_name}}/'${ClusterName}'/;s/{{region_name}}/'${RegionName}'/;s/{{http_server_toggle}}/"'${FluentBitHttpServer}'"/;s/{{http_server_port}}/"'${FluentBitHttpPort}'"/;s/{{read_from_head}}/"'${FluentBitReadFromHead}'"/;s/{{read_from_tail}}/"'${FluentBitReadFromTail}'"/' | kubectl apply -f - 

在上述命令中包含对Github服务上yaml文件的调用。如果执行本命令的操作者在中国网络环境下,即便操作的是AWS海外区的EKS集群,也会因为本机的Shell无法访问Github而报告失败,因此可使用如下地址,其中的Github地址已经替换为在中国区可访问的下载地址:

ClusterName=eksworkshop
RegionName=ap-southeast-1
FluentBitHttpPort='2020'
FluentBitReadFromHead='Off'
[[ ${FluentBitReadFromHead} = 'On' ]] && FluentBitReadFromTail='Off'|| FluentBitReadFromTail='On'
[[ -z ${FluentBitHttpPort} ]] && FluentBitHttpServer='Off' || FluentBitHttpServer='On'
curl https://myworkshop.bitipcman.com/eks101/cwagent-fluent-bit-quickstart.yaml | sed 's/{{cluster_name}}/'${ClusterName}'/;s/{{region_name}}/'${RegionName}'/;s/{{http_server_toggle}}/"'${FluentBitHttpServer}'"/;s/{{http_server_port}}/"'${FluentBitHttpPort}'"/;s/{{read_from_head}}/"'${FluentBitReadFromHead}'"/;s/{{read_from_tail}}/"'${FluentBitReadFromTail}'"/' | kubectl apply -f - 

返回结果如下:

  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100 17143  100 17143    0     0  12730      0  0:00:01  0:00:01 --:--:-- 12793
namespace/amazon-cloudwatch created
serviceaccount/cloudwatch-agent created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/cloudwatch-agent-role created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/cloudwatch-agent-role-binding created
configmap/cwagentconfig created
daemonset.apps/cloudwatch-agent created
configmap/fluent-bit-cluster-info created
serviceaccount/fluent-bit created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/fluent-bit-role created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/fluent-bit-role-binding created
configmap/fluent-bit-config created
daemonset.apps/fluent-bit created

如果返回结果最后一行是zsh: command not found: kubectl,则表明系统的环境变量设置有问题,kubectl命令不在当前目录下,可切换至kubectl安装所在的目录,即可完成以上命令。

至此部署完成。

3、查看Container Insight监控效果

进入Cloudwatch对应region界面,从左侧选择Container Insight,从右侧选择View performance dashboards,即可进入Container Insight。

等待一段时间后,监控数据即可正常加载。

二、手工调整节点组数量(不改变机型,只调整数量)

注意,下文是手动缩放,如果您需要自动缩放,请参考EKS实验对应Cluster Autoscaling(CA)和HPA章节。

前一步实验创建的集群时候,如果配置文件中没有指定节点数量,默认是3个节点,且系统会自动生成nodegroup。下面对这个nodegroup做扩容。

1、查看现有集群Nodegroup

查询刚才集群的nodegroup id,执行如下命令,请替换集群名称为本次实验的名称。

eksctl get nodegroup --cluster eksworkshop

输出结果如下。

CLUSTER		NODEGROUP	STATUS	CREATED			MIN SIZE	MAX SIZE	DESIRED CAPACITY	INSTANCE TYPE	IMAGE ID	ASG NAME						TYPE
eksworkshop	managed-ng	ACTIVE	2023-06-12T14:39:13Z	3		6		3			t3.xlarge	AL2_x86_64	eks-managed-ng-30c45805-f3a9-09c2-6f2a-4683ad432afb	managed

这里可看到node group的名称是managed-ng,同时看到目前是最大6个节点,期望值是3个节点。

2、对现有Nodegroup做扩容

现在扩展集群到6个节点,并设置最大9节点。注意请替换下边语句中的cluster名称、region、nodegroup名称为当前实验对应的名称。

eksctl scale nodegroup --cluster=eksworkshop --region=ap-southeast-1 --name=managed-ng --nodes-min=3 --nodes-max=9 --nodes=6

执行结果如下表示扩展成功。

2023-06-13 09:58:46 [ℹ]  scaling nodegroup "managed-ng" in cluster eksworkshop
2023-06-13 09:58:51 [ℹ]  initiated scaling of nodegroup
2023-06-13 09:58:51 [ℹ]  to see the status of the scaling run `eksctl get nodegroup --cluster eksworkshop --region ap-southeast-1 --name managed-ng`

3、查看扩容结果

扩容需要等待1~3分钟时间,等待新的Node的EC2节点被拉起。

在等待几分钟后,执行如下命令检查node数量。

kubectl get node

返回结果如下表示扩容到6节点成功。

NAME                                                STATUS   ROLES    AGE   VERSION
ip-192-168-26-53.ap-southeast-1.compute.internal    Ready    <none>   11h   v1.27.1-eks-2f008fe
ip-192-168-28-249.ap-southeast-1.compute.internal   Ready    <none>   82s   v1.27.1-eks-2f008fe
ip-192-168-54-35.ap-southeast-1.compute.internal    Ready    <none>   81s   v1.27.1-eks-2f008fe
ip-192-168-57-38.ap-southeast-1.compute.internal    Ready    <none>   11h   v1.27.1-eks-2f008fe
ip-192-168-81-178.ap-southeast-1.compute.internal   Ready    <none>   76s   v1.27.1-eks-2f008fe
ip-192-168-88-55.ap-southeast-1.compute.internal    Ready    <none>   11h   v1.27.1-eks-2f008fe

此时可以再次查询节点属性,执行如下命令。

eksctl get nodegroup --cluster eksworkshop

返回结果如下表示扩容成功。

CLUSTER		NODEGROUP	STATUS	CREATED			MIN SIZE	MAX SIZE	DESIRED CAPACITY	INSTANCE TYPE	IMAGE ID	ASG NAME						TYPE
eksworkshop	managed-ng	ACTIVE	2023-06-12T14:39:13Z	3		9		6			t3.xlarge	AL2_x86_64	eks-managed-ng-30c45805-f3a9-09c2-6f2a-4683ad432afb	managed

三、新增group节点组并删除旧的节点组

前文创建集群使用的EC2作为Nodegruop,节点不能直接更换规格。为此,需要在当前集群下新建一个nodegroup,并使用新的EC2规格,随后再删除旧的nodegroup。

创建完毕后,可从旧的Node上驱逐pod,此时pod会自动在新nodegroup上拉起。如果应用是非长连接的、无状态的应用,那么整个过程不影响应用访问。

1、增加Graviton机型ARM架构处理器的Nodegroup的准备工作(如果您要新增Intel处理器的节点组,请跳过本章节)

如果您要新增Intel处理器的节点组,请跳过本章节。

使用Graviton的ARM架构的EC2,需要事先运行如下命令检查系统组件是否为最新版本。替换如下命令中的集群名称为实际集群名称,然后执行如下命令:

eksctl utils update-coredns --cluster eksworkshop
eksctl utils update-kube-proxy --cluster eksworkshop
eksctl utils update-aws-node --cluster eksworkshop

返回信息如下:

2023-06-13 10:06:37 [ℹ]  (plan) would have replaced "kube-system:Service/kube-dns"
2023-06-13 10:06:37 [ℹ]  (plan) would have replaced "kube-system:ServiceAccount/coredns"
2023-06-13 10:06:37 [ℹ]  (plan) would have replaced "kube-system:ConfigMap/coredns"
2023-06-13 10:06:38 [ℹ]  (plan) would have replaced "kube-system:Deployment.apps/coredns"
2023-06-13 10:06:38 [ℹ]  (plan) would have replaced "ClusterRole.rbac.authorization.k8s.io/system:coredns"
2023-06-13 10:06:38 [ℹ]  (plan) would have replaced "ClusterRoleBinding.rbac.authorization.k8s.io/system:coredns"
2023-06-13 10:06:38 [ℹ]  (plan) "coredns" is already up-to-date
2023-06-13 10:06:46 [✖]  (plan) "kube-proxy" is not up-to-date
2023-06-13 10:06:46 [!]  no changes were applied, run again with '--approve' to apply the changes
2023-06-13 10:06:52 [ℹ]  (plan) would have skipped existing "kube-system:ServiceAccount/aws-node"
2023-06-13 10:06:52 [ℹ]  (plan) would have replaced "CustomResourceDefinition.apiextensions.k8s.io/eniconfigs.crd.k8s.amazonaws.com"
2023-06-13 10:06:53 [ℹ]  (plan) would have replaced "ClusterRole.rbac.authorization.k8s.io/aws-node"
2023-06-13 10:06:53 [ℹ]  (plan) would have replaced "ClusterRoleBinding.rbac.authorization.k8s.io/aws-node"
2023-06-13 10:06:53 [ℹ]  (plan) would have replaced "kube-system:DaemonSet.apps/aws-node"
2023-06-13 10:06:53 [✖]  (plan) "aws-node" is not up-to-date
2023-06-13 10:06:53 [!]  no changes were applied, run again with '--approve' to apply the changes

这其中可看到部分组件不是最新。在命令后加--approve进行升级。(注意可能会对集群有短暂影响)

eksctl utils update-coredns --cluster eksworkshop --approve
eksctl utils update-kube-proxy --cluster eksworkshop --approve
eksctl utils update-aws-node --cluster eksworkshop --approve

2、新建Nodegroup并使用Graviton处理器ARM架构EC2机型

编辑如下内容,并保存为newnodegroup.yaml文件。需要注意的是,如果新创建的Nodegroup在Public Subnet内,这直接使用如下内容即可。如果新创建的Nodegroup在Private Subnet内,那么请增加如下一行privateNetworking: true到配置文件中。添加的位置在volumeSize的下一行即可。

apiVersion: eksctl.io/v1alpha5
kind: ClusterConfig

metadata:
  name: eksworkshop
  region: ap-southeast-1
  version: "1.27"

managedNodeGroups:
  - name: newng
    labels:
      Name: newng
    instanceType: m6g.2xlarge
    minSize: 3
    desiredCapacity: 3
    maxSize: 6
    volumeType: gp3
    volumeSize: 100
    tags:
      nodegroup-name: newng
    iam:
      withAddonPolicies:
        imageBuilder: true
        autoScaler: true
        certManager: true
        efs: true
        ebs: true
        albIngress: true
        xRay: true
        cloudWatch: true

注:如果您需要使用Intel处理器机型,请替换上文中的m6g.2xlargem6i.2xlarge即可使用Intel处理器机型。

编辑完毕后保存退出。执行如下命令创建:

eksctl create nodegroup -f newnodegroup.yaml

执行结果如下。

2023-06-13 10:11:50 [ℹ]  nodegroup "newng" will use "" [AmazonLinux2/1.27]
2023-06-13 10:11:57 [ℹ]  1 existing nodegroup(s) (managed-ng) will be excluded
2023-06-13 10:11:57 [ℹ]  1 nodegroup (newng) was included (based on the include/exclude rules)
2023-06-13 10:11:57 [ℹ]  will create a CloudFormation stack for each of 1 managed nodegroups in cluster "eksworkshop"
2023-06-13 10:11:57 [ℹ]  
2 sequential tasks: { fix cluster compatibility, 1 task: { 1 task: { create managed nodegroup "newng" } } 
}
2023-06-13 10:11:57 [ℹ]  checking cluster stack for missing resources
2023-06-13 10:12:00 [ℹ]  cluster stack has all required resources
2023-06-13 10:12:03 [ℹ]  building managed nodegroup stack "eksctl-eksworkshop-nodegroup-newng"
2023-06-13 10:12:05 [ℹ]  deploying stack "eksctl-eksworkshop-nodegroup-newng"
2023-06-13 10:12:05 [ℹ]  waiting for CloudFormation stack "eksctl-eksworkshop-nodegroup-newng"
2023-06-13 10:12:38 [ℹ]  waiting for CloudFormation stack "eksctl-eksworkshop-nodegroup-newng"
2023-06-13 10:13:17 [ℹ]  waiting for CloudFormation stack "eksctl-eksworkshop-nodegroup-newng"
2023-06-13 10:14:21 [ℹ]  waiting for CloudFormation stack "eksctl-eksworkshop-nodegroup-newng"
2023-06-13 10:15:36 [ℹ]  waiting for CloudFormation stack "eksctl-eksworkshop-nodegroup-newng"
2023-06-13 10:17:13 [ℹ]  waiting for CloudFormation stack "eksctl-eksworkshop-nodegroup-newng"
2023-06-13 10:17:13 [ℹ]  no tasks
2023-06-13 10:17:13 [✔]  created 0 nodegroup(s) in cluster "eksworkshop"
2023-06-13 10:17:15 [ℹ]  nodegroup "newng" has 3 node(s)
2023-06-13 10:17:15 [ℹ]  node "ip-192-168-0-137.ap-southeast-1.compute.internal" is ready
2023-06-13 10:17:15 [ℹ]  node "ip-192-168-39-199.ap-southeast-1.compute.internal" is ready
2023-06-13 10:17:15 [ℹ]  node "ip-192-168-76-179.ap-southeast-1.compute.internal" is ready
2023-06-13 10:17:15 [ℹ]  waiting for at least 3 node(s) to become ready in "newng"
2023-06-13 10:17:16 [ℹ]  nodegroup "newng" has 3 node(s)
2023-06-13 10:17:16 [ℹ]  node "ip-192-168-0-137.ap-southeast-1.compute.internal" is ready
2023-06-13 10:17:16 [ℹ]  node "ip-192-168-39-199.ap-southeast-1.compute.internal" is ready
2023-06-13 10:17:16 [ℹ]  node "ip-192-168-76-179.ap-southeast-1.compute.internal" is ready
2023-06-13 10:17:16 [✔]  created 1 managed nodegroup(s) in cluster "eksworkshop"
2023-06-13 10:17:19 [ℹ]  checking security group configuration for all nodegroups
2023-06-13 10:17:19 [ℹ]  all nodegroups have up-to-date cloudformation templates

执行如下命令查看nodegroup是否正常。

eksctl get nodegroup --cluster eksworkshop

返回结果可以看到原来nodegroup名为managed-ng与和新创建nodegroup名为newng同时被列出来如下。

CLUSTER		NODEGROUP	STATUS	CREATED			MIN SIZE	MAX SIZE	DESIRED CAPACITY	INSTANCE TYPE	IMAGE ID	ASG NAME						TYPE
eksworkshop	managed-ng	ACTIVE	2023-06-12T14:39:13Z	3		9		3			t3.xlarge	AL2_x86_64	eks-managed-ng-30c45805-f3a9-09c2-6f2a-4683ad432afb	managed
eksworkshop	newng		ACTIVE	2023-06-13T02:12:42Z	3		6		3			t4g.xlarge	AL2_ARM_64	eks-newng-3ac45943-6531-2c65-237c-1596bd61832e		managed

如果本步骤创建的是ARM处理器的Nodegroup,那么与之前的Intel处理器架构不同,因此可以执行如下命令查看特定处理器架构的节点组:

kubectl get nodes --label-columns=kubernetes.io/arch

返回结果如下,可看到最后一列就是对应的机型。

NAME                                                STATUS   ROLES    AGE    VERSION               ARCH
ip-192-168-0-137.ap-southeast-1.compute.internal    Ready    <none>   169m   v1.27.1-eks-2f008fe   arm64
ip-192-168-28-249.ap-southeast-1.compute.internal   Ready    <none>   3h4m   v1.27.1-eks-2f008fe   amd64
ip-192-168-39-199.ap-southeast-1.compute.internal   Ready    <none>   169m   v1.27.1-eks-2f008fe   arm64
ip-192-168-54-35.ap-southeast-1.compute.internal    Ready    <none>   3h4m   v1.27.1-eks-2f008fe   amd64
ip-192-168-76-179.ap-southeast-1.compute.internal   Ready    <none>   169m   v1.27.1-eks-2f008fe   arm64
ip-192-168-81-178.ap-southeast-1.compute.internal   Ready    <none>   3h4m   v1.27.1-eks-2f008fe   amd64

2、驱逐原Nodegroup上的Pod(可选)

本步骤为可选。当通过下文的eksctl命令执行删除Nodegroup时候,对应的pod也会被驱逐到新的Nodegroup的健康的节点上。如果您使用K9S等管理工具,也可以从这些管理工具上发起驱逐命令。

注意:驱逐Pod只能在同架构的Nodegroup之间。如果一个Nodegroup是Intel处理器,一个是Graviton的ARM处理器,是不能互相驱逐Pod的。

首先将节点调度标记为不可用,执行如下命令。

kubectl cordon <node name>

然后驱逐节点上的所有pod,执行如下命令。

kubectl drain --ignore-daemonsets <node name>

3、删除旧的nodegroup

执行如下命令。

eksctl delete nodegroup --cluster eksworkshop --name managed-ng --region ap-southeast-1

等待几分钟后,再次查询集群所对应的nodegroup,执行如下命令。

eksctl get nodegroup --cluster eksworkshop

通过以上返回结果可以看到,原来规格的nodegroup被删除。

四、参考文档

Quick Start setup for Container Insights on Amazon EKS and Kubernetes

https://docs.aws.amazon.com/AmazonCloudWatch/latest/monitoring/Container-Insights-setup-EKS-quickstart.html

使用为ECS Fargate使用Spot实例

一、背景

ECS Fargate极大的简化了集群的管理,通过提供无服务器方式的容器,用户可专心关注在应用本身,而无需花费过多时间精力去管理容器运行所在的EC2。使用Fargate虽然简化运维但成本相对EC2的手工管理方式成本较高,因此针对互联网方式的无状态应用,可使用Spot实例来大幅降低成本。如果应用程序本身是传统的有状态方式,或者需要维护长链接的额,那么还应该继续使用普通Fargate方式而不是Spot实例。

此外,ECS Fargate Spot模式不支持与CodeDeploy集成,因此不能直接使用CodeDeploy做蓝绿发布,由此需要用户自行管理发布流水线来发布多版本,并自行做调度和切换。因此如果是计划直接采用CodeDeploy,那么Fargate Spot也是不适用的。

下面开始实验。

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