Azure Spot虚拟机

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Azure Spot 虚拟机：初学者指南

Azure Spot 虚拟机 (Spot VMs) 提供了一种以显著折扣价格使用 Azure 计算资源的方式。与传统的 Azure 虚拟机 相比，Spot VMs 利用的是 Azure 未使用的备用计算容量。这使得它们成为成本敏感型工作负载的理想选择，但同时也伴随着一定的风险。 本文将为初学者详细介绍 Azure Spot 虚拟机，包括其工作原理、适用场景、使用方法、风险管理以及与云成本优化的关系。

什么是 Azure Spot 虚拟机？

想象一下一个繁忙的航空公司的座位。有时，某些航班的座位没有完全售罄。为了避免空座损失，航空公司会以折扣价出售剩余的座位。Azure Spot 虚拟机的工作原理类似。Azure 会根据实时供需情况设定每个虚拟机的价格。当 Azure 拥有未使用的计算容量时，它会以低于正常价格的价格提供 Spot 虚拟机。

Spot VMs 的价格动态变化，取决于供需关系。价格会实时波动，并且 Azure 可能会在短时间内收回 Spot 虚拟机，尤其是当备用容量需求增加时。 因此，理解 Spot 虚拟机价格机制和中断策略至关重要。 了解 技术分析 对于预测价格趋势至关重要，尽管 Spot VM 的价格波动性比传统计算资源更高。

Spot 虚拟机与常规虚拟机的区别

| 特性 | 常规虚拟机 | Spot 虚拟机 | |---|---|---| | 价格 | 固定价格 | 动态价格 (折扣可达 90%) | | 可用性 | 保证可用性 | 不保证可用性，可能被中断 | | 适用场景 | 需要持续运行的关键任务型应用 | 容错性高、可中断的工作负载 | | 中断 | 不会中断 (除非出现硬件故障或其他计划外事件) | 可能被 Azure 收回 | | 预留 | 可以预留一定时间 | 不支持预留 |

需要注意的是，常规虚拟机提供稳定的计算资源，适用于需要持续运行的应用。而 Spot 虚拟机则更适合那些可以容忍中断、并且具有容错机制的应用。 风险管理 在使用 Spot VM 时尤为重要，这类似于在 二元期权交易 中进行风险对冲。

适用场景

Spot 虚拟机非常适合以下类型的应用：

  • **批处理任务:** 例如，视频编码、基因组分析、大数据分析。这些任务通常可以被分成多个独立的部分，即使部分任务中断，也可以从中断处重新开始。
  • **测试和开发环境:** Spot 虚拟机可以用于创建低成本的测试和开发环境，而无需担心高昂的成本。
  • **无状态应用程序:** 这些应用程序不依赖于本地存储，并且可以轻松地在不同的虚拟机之间迁移。
  • **可扩展的计算集群:** 可以使用 Spot 虚拟机构建可扩展的计算集群，以满足高峰期的需求。
  • **CI/CD 管道:** 构建和测试过程通常可以容忍中断，因此可以使用 Spot 虚拟机来降低成本。
  • **机器学习训练:** 训练机器学习模型通常需要大量的计算资源，Spot 虚拟机可以提供一种经济高效的解决方案。理解成交量分析 可以帮助你判断什么时候 Spot VM 的可用性更高，从而降低中断风险。

如何使用 Azure Spot 虚拟机？

可以使用多种方式创建 Spot 虚拟机：

  • **Azure 门户:** 在创建虚拟机时，选择“Spot 实例”选项。
  • **Azure CLI:** 使用 `az vm create` 命令，并指定 `--spot` 参数。
  • **Azure PowerShell:** 使用 `New-AzVM` 命令，并指定 `-Spot` 参数。
  • **Azure 资源管理器 (ARM) 模板:** 在 ARM 模板中，将 `vmSize` 属性设置为包含“Spot”后缀的虚拟机大小。例如，`Standard_DS1_v2Spot`。
  • **Terraform:** 使用 Terraform 的 Azure provider 配置 Spot 虚拟机。

在配置 Spot 虚拟机时，需要设置一个“最大价格”。 Azure 只会在 Spot 价格低于您设定的最大价格时才分配虚拟机。 如果 Spot 价格超过您的最大价格，Azure 将会收回虚拟机。 设置合理的止损点，类似于在金融交易中设置止损单，可以限制损失。

Spot 虚拟机的中断策略

当 Azure 需要回收 Spot 虚拟机时，会发出 30 秒的通知。 在收到通知后，您应该尽快保存您的工作并优雅地关闭虚拟机。 Azure 提供了几种中断策略：

  • **终止:** 这是默认的中断策略。 Azure 会强制终止虚拟机。
  • **删除:** Azure 会删除虚拟机及其关联的资源。
  • **重新分配:** Azure 会尝试将虚拟机重新分配到不同的节点，但不能保证成功。

选择合适的中断策略取决于您的应用需求。 理解波动率 对于预测中断的概率至关重要。

风险管理和中断处理

Spot 虚拟机的中断是不可避免的。为了最大限度地减少中断的影响，需要采取以下措施：

  • **设计容错性应用:** 您的应用应该能够处理中断，并且能够从中断处自动恢复。
  • **使用自动缩放:** 可以使用 Azure 自动缩放 来自动增加或减少虚拟机数量，以适应需求变化。
  • **定期保存工作:** 定期将您的工作保存到持久存储中，例如 Azure 存储。
  • **使用 Azure 通知:** 配置 Azure 通知，以便在虚拟机即将被中断时收到通知。
  • **使用 Azure 虚拟机规模集:** 虚拟机规模集可以帮助您管理和缩放 Spot 虚拟机。
  • **利用 Azure 抢占式虚拟机 (Eviction Handling):** 编写脚本或使用 Azure 提供的工具来自动处理虚拟机中断，例如自动重启或迁移到其他资源。

类似于期权定价模型，了解中断概率和成本可以帮助你做出更明智的决策。

优化 Spot 虚拟机成本

除了选择合适的虚拟机大小和中断策略之外，还可以采取以下措施来优化 Spot 虚拟机成本：

  • **监控 Spot 价格:** 使用 Azure 监控工具来跟踪 Spot 价格，并选择价格最低的虚拟机。
  • **使用多个区域:** 在多个区域中运行 Spot 虚拟机，以提高可用性并降低成本。
  • **利用 Azure Advisor:** Azure Advisor 可以提供有关如何优化 Azure 资源的建议，包括 Spot 虚拟机。
  • **结合使用 Spot 虚拟机和预留实例:** 可以使用 Spot 虚拟机来处理峰值负载，并使用预留实例来处理基础负载。 这类似于套利交易，利用不同市场的价格差异来获利。
  • **自动化部署和管理:** 使用自动化工具（如 Terraform 或 Ansible）可以简化 Spot 虚拟机部署和管理，减少人工干预和潜在错误。

Spot 虚拟机与 Azure 抢先功能

Azure 抢先功能（Preview）是Azure提供的一项功能，允许用户在发生中断之前获得更长的通知时间，并提供一些额外的控制选项。 了解支撑位和阻力位可以帮助你预测 Spot 价格的波动，从而更好地利用抢先功能。

Spot 虚拟机与 Azure 专用主机

Azure 专用主机允许您将物理服务器专门用于您的组织。 Spot 虚拟机不能在专用主机上运行。选择哪种方案取决于您的安全和合规性要求。

总结

Azure Spot 虚拟机是一种经济高效的计算资源，但同时也伴随着一定的风险。 通过理解 Spot 虚拟机的工作原理、适用场景、中断策略以及风险管理措施，您可以充分利用 Spot 虚拟机来降低成本并提高效率。 类似于技术指标可以帮助分析市场趋势，了解 Spot VM 的价格历史和中断模式可以帮助你做出更明智的决策。记住，仔细规划和监控是成功使用 Spot 虚拟机的关键。

Azure 成本管理 工具可以帮助你跟踪和分析 Spot VM 的使用情况，并识别潜在的成本优化机会。 持续进行回测，评估不同策略的有效性，并根据实际情况进行调整。

Azure 区域的选择也会影响 Spot VM 的价格和可用性。

Azure 计费 了解计费方式对于管理 Spot VM 成本至关重要.

Azure 资源组合理组织资源组可以方便管理 Spot VM。

Azure 监控 监控 VM 的性能和状态对于及时发现和解决问题至关重要。

Azure 安全中心 确保 Spot VM 的安全性。

Azure 备份 定期备份 Spot VM 的数据。

Azure 策略 使用 Azure 策略来实施成本控制和安全策略。

Azure DevOps 可以用于自动化 Spot VM 的部署和管理。

Azure 订阅 了解不同订阅类型对 Spot VM 的影响。

Azure 支持 如果遇到问题，可以寻求 Azure 支持的帮助。

Azure 门户学习路径 通过官方学习路径深入了解 Spot VM。

Azure 文档 查阅官方文档以获取最新信息。

Azure 社区 加入 Azure 社区与其他用户交流经验。

Azure 博客 关注 Azure 博客了解最新动态。

云原生架构 Spot VM 非常适合云原生应用。

微服务架构 Spot VM 可以用于构建可扩展的微服务应用。

自动化运维 自动化 Spot VM 的运维可以提高效率。

可观测性 监控 Spot VM 的性能和状态。

DevOps 实践 将 Spot VM 集成到 DevOps 流程中。

容错设计 设计具有容错能力的应用程序。

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