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pcf-workshop-scaleout's Introduction

スケールアウト

アプリケーションインスタンスのスケールアウト（インスタンス数の増加）を行います。

概要 / 説明

Pivotal Cloud Foundry では、簡単な手順でアプリケーションインスタンスの数を変更する事ができます。 スケールアウトの手順と動作を確認します。

前提 / 環境

手順 / 解説

アプリケーションの修正

スケールアウトしてインスタンス数が増えた時に、どのインスタンスなのか判別できるようにソースコードを修正します。

  • 表示するメッセージにインスタンスに関する環境変数を表示させる
    • CF_INSTANCE_INDEX
    • CF_INSTANCE_IP
編集済みソースコード 
@GetMapping("/")
String hello() {
    return greeter.hello() + " (" + System.getenv("CF_INSTANCE_INDEX") + ")" + " on " + System.getenv("CF_INSTANCE_IP");
}

アプリケーションのビルド & デプロイ

アプリケーションのビルド

以下のコマンドでアプリケーションをビルドします。

$ ./gradlew build -x test

アプリケーションのデプロイ

アプリケーションのデプロイ (cf push) 時にインスタンス数の指定が行えます。 オプションに -i <インスタンス数> を加えて cf push コマンドを実行します。

$ cf push hello-pcf-redis -i 1 -p build/libs/hello-pcf-redis-0.0.1-SNAPSHOT.jar --random-route --no-start
実行結果 
Pushing app hello-pcf-redis to org syanagihara-org / space development as [email protected]...
Getting app info...
Creating app with these attributes...
+ 名前:           hello-pcf-redis
  path:           /Users/shinyay/works/workshop/pcf-workshop-scaleout/build/libs/hello-pcf-redis-0.0.1-SNAPSHOT.jar
+ インスタンス:   1
  routes:
+   hello-pcf-redis-quiet-gerenuk.cfapps.io

Creating app hello-pcf-redis...
Mapping routes...
Comparing local files to remote cache...
Packaging files to upload...
Uploading files...
 281.18 KiB / 281.18 KiB [===============================================================================================================================================] 100.00% 2s

Waiting for API to complete processing files...

名前:                   hello-pcf-redis
要求された状態:         stopped
インスタンス:           0/1
使用:                   1G x 1 instances
routes:                 hello-pcf-redis-quiet-gerenuk.cfapps.io
最終アップロード日時:   Sun 25 Nov 14:47:22 JST 2018
スタック:               cflinuxfs2
ビルドパック:
start command:

このアプリの実行インスタンスはありません。

サービスインスタンスのバインド

アプリケーションとサービスインスタンスのバインドをします。

$ cf bind-service hello-pcf-redis hello-redis

メモリ容量のスケール

デフォルトでは、アプリケーションインスタンスに 1GB のメモリ容量が割り当てられています。 このメモリ容量の変更を行います。

メモリ容量の変更は、以下のコマンドを使用します。

$ cf scale -m <メモリ容量> <アプリケーション名>
  • メモリ容量を 768M に設定
実行結果 
$ cf scale -m 768M hello-pcf-redis

このため、このアプリは再始動されます。 hello-pcf-redis をスケーリングしますか?> y

[email protected] として組織 syanagihara-org / スペース development 内のアプリ hello-pcf-redis をスケーリングしています...
OK

[email protected] として組織 syanagihara-org / スペース development 内のアプリ hello-pcf-redis を開始しています...
Downloading dotnet_core_buildpack_beta...
Downloading staticfile_buildpack...
Downloaded go_buildpack
Downloading dotnet_core_buildpack...
Downloading ruby_buildpack...
Downloading nodejs_buildpack...
Downloaded dotnet_core_buildpack
Downloading go_buildpack...
Downloaded staticfile_buildpack
Downloading python_buildpack...
Downloaded ruby_buildpack
Downloading php_buildpack...
Downloaded dotnet_core_buildpack_beta
Downloading binary_buildpack...
Downloaded nodejs_buildpack
Downloading java_buildpack...
Downloaded php_buildpack
Downloaded binary_buildpack
Downloaded python_buildpack
Downloaded java_buildpack
Cell d9c94b60-cd3f-4b74-8376-739f07d48b28 creating container for instance b2d708db-8f6a-414d-a6d0-df6886fb2a04
Cell d9c94b60-cd3f-4b74-8376-739f07d48b28 successfully created container for instance b2d708db-8f6a-414d-a6d0-df6886fb2a04
Downloading app package...
Downloaded app package (22.3M)
-----> Java Buildpack v4.16.1 (offline) | https://github.com/cloudfoundry/java-buildpack.git#41b8ff8
-----> Downloading Jvmkill Agent 1.16.0_RELEASE from https://java-buildpack.cloudfoundry.org/jvmkill/trusty/x86_64/jvmkill-1.16.0_RELEASE.so (found in cache)
-----> Downloading Open Jdk JRE 1.8.0_192 from https://java-buildpack.cloudfoundry.org/openjdk/trusty/x86_64/openjdk-1.8.0_192.tar.gz (found in cache)
       Expanding Open Jdk JRE to .java-buildpack/open_jdk_jre (1.2s)
       JVM DNS caching disabled in lieu of BOSH DNS caching
-----> Downloading Open JDK Like Memory Calculator 3.13.0_RELEASE from https://java-buildpack.cloudfoundry.org/memory-calculator/trusty/x86_64/memory-calculator-3.13.0_RELEASE.tar.gz (found in cache)
       Loaded Classes: 15489, Threads: 250
-----> Downloading Client Certificate Mapper 1.8.0_RELEASE from https://java-buildpack.cloudfoundry.org/client-certificate-mapper/client-certificate-mapper-1.8.0_RELEASE.jar (found in cache)
-----> Downloading Container Security Provider 1.16.0_RELEASE from https://java-buildpack.cloudfoundry.org/container-security-provider/container-security-provider-1.16.0_RELEASE.jar (found in cache)
-----> Downloading Spring Auto Reconfiguration 2.5.0_RELEASE from https://java-buildpack.cloudfoundry.org/auto-reconfiguration/auto-reconfiguration-2.5.0_RELEASE.jar (found in cache)
Exit status 0
Uploading droplet, build artifacts cache...
Uploading droplet...
Uploading build artifacts cache...
Uploaded build artifacts cache (132B)
Uploaded droplet (69M)
Uploading complete
Cell d9c94b60-cd3f-4b74-8376-739f07d48b28 stopping instance b2d708db-8f6a-414d-a6d0-df6886fb2a04
Cell d9c94b60-cd3f-4b74-8376-739f07d48b28 destroying container for instance b2d708db-8f6a-414d-a6d0-df6886fb2a04
Cell d9c94b60-cd3f-4b74-8376-739f07d48b28 successfully destroyed container for instance b2d708db-8f6a-414d-a6d0-df6886fb2a04

1 個の中の 0 個のインスタンスが実行中です, 1 個が開始中です
1 個の中の 0 個のインスタンスが実行中です, 1 個が開始中です
1 個の中の 0 個のインスタンスが実行中です, 1 個が開始中です
1 個の中の 0 個のインスタンスが実行中です, 1 個が開始中です
1 個の中の 1 個のインスタンスが実行中です

アプリが開始されました


OK

アプリ hello-pcf-redis はコマンド `JAVA_OPTS="-agentpath:$PWD/.java-buildpack/open_jdk_jre/bin/jvmkill-1.16.0_RELEASE=printHeapHistogram=1 -Djava.io.tmpdir=$TMPDIR -Djava.ext.dirs=$PWD/.java-buildpack/container_security_provider:$PWD/.java-buildpack/open_jdk_jre/lib/ext -Djava.security.properties=$PWD/.java-buildpack/java_security/java.security $JAVA_OPTS" && CALCULATED_MEMORY=$($PWD/.java-buildpack/open_jdk_jre/bin/java-buildpack-memory-calculator-3.13.0_RELEASE -totMemory=$MEMORY_LIMIT -loadedClasses=16268 -poolType=metaspace -stackThreads=250 -vmOptions="$JAVA_OPTS") && echo JVM Memory Configuration: $CALCULATED_MEMORY && JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS $CALCULATED_MEMORY" && MALLOC_ARENA_MAX=2 SERVER_PORT=$PORT eval exec $PWD/.java-buildpack/open_jdk_jre/bin/java $JAVA_OPTS -cp $PWD/. org.springframework.boot.loader.JarLauncher` を使用して開始されました

[email protected] として組織 syanagihara-org / スペース development 内のアプリ hello-pcf-redis の正常性と状況を表示しています...
OK

要求された状態: started
インスタンス: 1/1
使用: 768M x 1 インスタンス
URL: hello-pcf-redis-quiet-gerenuk.cfapps.io
最終アップロード日時: Sun Nov 25 05:47:22 UTC 2018
スタック: cflinuxfs2
ビルドパック: client-certificate-mapper=1.8.0_RELEASE container-security-provider=1.16.0_RELEASE java-buildpack=v4.16.1-offline-https://github.com/cloudfoundry/java-buildpack.git#41b8ff8 java-main java-opts java-security jvmkill-agent=1.16.0_RELEASE open-jd...

     状態   開始日時                 CPU     メモリー             ディスク           詳細
#0   実行   2018-11-25 02:49:21 PM   86.8%   768M の中の 165.7M   1G の中の 150.5M

インスタンス数のスケール

インスタンス数の変更は、以下のコマンドを使用します。

$ cf scale -i <インスタンス数> <アプリケーション名>
  • インスタンス数を 2 に設定
$ cf scale -i 2 hello-pcf-redis

インスタンス数の確認

cf apps コマンドでインスタンス数の確認をします。

$ cf apps

[email protected] として組織 syanagihara-org / スペース development 内のアプリを取得しています...
OK

名前              要求された状態   インスタンス   メモリー   ディスク   URL
hello-pcf-redis   started          2/2            768M       1G         hello-pcf-redis-quiet-gerenuk.cfapps.io

インスタンス数が 2/2 になっている事が確認できます。

ログの確認

インスタンス数の変更を行った時に出力したログを確認します。

$ cf logs hello-pcf-redis --recent
実行結果

1つ目のインスタンスを起動した時のログ

   2018-11-25T14:49:03.43+0900 [APP/PROC/WEB/0] OUT   .   ____          _            __ _ _
   2018-11-25T14:49:03.43+0900 [APP/PROC/WEB/0] OUT  /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
   2018-11-25T14:49:03.43+0900 [APP/PROC/WEB/0] OUT ( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
   2018-11-25T14:49:03.44+0900 [APP/PROC/WEB/0] OUT  \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
   2018-11-25T14:49:03.44+0900 [APP/PROC/WEB/0] OUT   '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
   2018-11-25T14:49:03.44+0900 [APP/PROC/WEB/0] OUT  =========|_|==============|___/=/_/_/_/
   2018-11-25T14:49:03.44+0900 [APP/PROC/WEB/0] OUT  :: Spring Boot ::        (v2.1.0.RELEASE)

2つ目のインスタンスを起動した時のログ

   2018-11-25T14:58:36.54+0900 [APP/PROC/WEB/1] OUT   .   ____          _            __ _ _
   2018-11-25T14:58:36.54+0900 [APP/PROC/WEB/1] OUT  /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
   2018-11-25T14:58:36.54+0900 [APP/PROC/WEB/1] OUT ( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
   2018-11-25T14:58:36.54+0900 [APP/PROC/WEB/1] OUT  \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
   2018-11-25T14:58:36.54+0900 [APP/PROC/WEB/1] OUT   '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
   2018-11-25T14:58:36.54+0900 [APP/PROC/WEB/1] OUT  =========|_|==============|___/=/_/_/_/
   2018-11-25T14:58:36.54+0900 [APP/PROC/WEB/1] OUT  :: Spring Boot ::        (v2.1.0.RELEASE)

APP/PROC/WEB/0 と APP/PROC/WEB/1 というように、 アプリケーションインスタンス 1 と 2 用にログ出力が変わっている事が確認できます。

ブラウザからのアプリケーションアクセスの確認

繰り返しアクセスする事で異なるインスタンスにアクセスしている事が確認できます。

1つ目のインスタンス

instance-1

2つ目のインスタンス

instance-2

アプリケーションインスタンスの障害時動作

Pivotal Cloud Foundry では、指定したインスタンス数を保つように動作します。 そのため、インスタンス障害によりダウンした場合、自動で新しくインスタンスを起動してインスタンス数を保ちます。

ここでは、意図的にインスタンスをシャットダウンし、インスタンス障害を想定した事象を発生させてみます。

シャットダウンの準備

Spring Actuator の機能で Spring Boot アプリケーションをシャットダウンができるように以下の環境変数を設定します。

  • management.endpoints.web.exposure.include=shutdown
  • management.endpoint.shutdown.enabled=true

環境変数を設定するため、以下のコマンドを使用します。

$ cf set-env hello-pcf-redis management.endpoints.web.exposure.include shutdown
$ cf set-env hello-pcf-redis management.endpoint.shutdown.enabled true

環境変数を反映するため、アプリケーションを再起動します。

$ cf restart hello-pcf-redis

アプリケーションのシャットダウン

cURL でシャットダウンを行います。 以下のコマンドを使用します。

$ curl -X POST https://<アプリケーションURL>/actuator/shutdown --insecure
実行結果 
$ curl -X POST https://hello-pcf-redis-quiet-gerenuk.cfapps.io/actuator/shutdown --insecure

{"message":"Shutting down, bye..."}

シャットダウン時の挙動

シャットダウンをした直後にアプリケーションの状態を確認してみます。

アプリケーションの状態の確認は、以下のコマンドを使用します。

$ cf app <アプリケーション名>
実行結果 
$ cf app hello-pcf-redis

[email protected] として組織 syanagihara-org / スペース development 内のアプリ hello-pcf-redis の正常性と状況を表示しています...

名前:                   hello-pcf-redis
要求された状態:         started
インスタンス:           2/2
使用:                   768M x 2 instances
routes:                 hello-pcf-redis-quiet-gerenuk.cfapps.io
最終アップロード日時:   Sun 25 Nov 14:47:22 JST 2018
スタック:               cflinuxfs2
ビルドパック:           client-certificate-mapper=1.8.0_RELEASE container-security-provider=1.16.0_RELEASE
                        java-buildpack=v4.16.1-offline-https://github.com/cloudfoundry/java-buildpack.git#41b8ff8 java-main java-opts java-security
                        jvmkill-agent=1.16.0_RELEASE open-jd...

     状態     開始日時               CPU    メモリー         ディスク       詳細
#0   開始中   2018-11-25T06:25:11Z   9.4%   9.8M of 768M     150.5M of 1G
#1   実行     2018-11-25T06:22:01Z   0.5%   163.4M of 768M   150.5M of 1G

     状態   開始日時               CPU    メモリー         ディスク       詳細
#0   実行   2018-11-25T06:25:34Z   0.4%   178.3M of 768M   150.5M of 1G
#1   実行   2018-11-25T06:22:01Z   0.4%   163.4M of 768M   150.5M of 1G

インスタンス数が 1つになっても、自動で 2つになるように開始している事が確認できます。

まとめ / 振り返り

今回のソース

pcf-workshop-scaleout's People

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