利用 AWS Spot 实例与 ECS 自动扩展，将生产环境服务器成本降低三分之二

一. 什么是 AWS Spot 实例？

AWS Spot 实例 是一种可以显著降低计算成本的弹性云服务实例。由于价格波动较大，传统上多用于 开发（DEV）环境 或计算类任务（如将中间结果保存至 Amazon S3 或数据库），而较少应用于 生产（PROD）环境。

尽管市面上存在一些第三方解决方案支持在生产环境中使用 Spot 实例，但受限于业务场景，我们并未采用这些方案。本文介绍的方法 完全基于 AWS 标准功能，无需额外脚本或定时任务。

以下是部分 Spot 实例的价格波动截图，展示了成本节省潜力：

• m5.large（爱尔兰 eu-west-1）：价格稳定，成本节省约 2.9 倍。
• m5.large（美国东部 us-east-1）：价格波动较大，节省在 2.3–2.8 倍之间。
• t3.small（美国东部 us-east-1）：价格稳定，节省约 3.4 倍。

二. 服务架构

本文采用的服务架构如下图所示：

1. 应用程序负载均衡器（ALB）→ EC2 目标组（TG）→ 弹性容器服务（ECS）

• 应用程序负载均衡器（ALB）：将用户请求分发至目标组。
• EC2 目标组（TG）：负责端口转发并监控实例健康。
• Amazon ECS：容器编排平台，类似 Kubernetes，用于管理 Docker 容器。

在 ECS 中，一个实例可运行多个容器。ECS 会动态分配端口，并通过 TG 进行健康检查。如果某实例异常，TG 会自动停止转发请求。

2. EC2 自动扩展组（ASG）+ ECS 容量提供商（CP）

• Auto Scaling Group (ASG)：根据负载动态调整实例数量。
• ECS 容量提供商（CP）：解决了 ECS 对实例数量调度的限制。可根据任务需求扩展或缩减实例，并设定目标容量百分比，保证可用性。

3. EC2 启动模板

通过 EC2 Launch Template 可以简化实例配置，关键参数包括：

• ECS_ENABLE_SPOT_INSTANCE_DRAINING=true：当 Spot 实例即将回收时，将任务迁移至其他实例。
• ECS_CONTAINER_STOP_TIMEOUT：任务停止超时时间（默认 30 秒）。
• ECS_CLUSTER：指定 ECS 集群名称。

三. 创建服务的步骤

1. 创建 EC2 启动模板

• 选择 ECS 优化的 AMI。
• 根据任务需求选择实例类型。
• 配置 VPC 和安全组。
• 在用户数据中加入 ECS_ENABLE_SPOT_INSTANCE_DRAINING 等参数。

2. 配置 EC2 自动扩展组（ASG）

• 选择启动模板。
• 设置 按需实例与 Spot 实例比例（如 20% 按需 + 80% Spot）。
• 定义最小和最大实例数量。
• 配置扩展策略：基于 ECS 任务数量进行扩展。

3. 配置应用程序负载均衡器（ALB）和目标组（TG）

• 配置 HTTP (80) 和 HTTPS (443) 侦听器。
• 设置目标组健康检查，确保实例可用性。

4. 创建 ECS 任务定义

• 配置容器资源限制、端口映射、环境变量。
• 将日志写入 Amazon CloudWatch。

5. 创建 ECS 集群与容量提供商

• 创建空集群，名称需与启动模板中 ECS_CLUSTER 保持一致。
• 绑定 ASG 并设置目标容量百分比。

6. 配置 ECS 服务

• 选择任务定义。
• 设置 最小健康百分比与 最大百分比，保障部署过程的高可用性。

四. 总结

通过结合 AWS Spot 实例与 ECS 自动扩展，企业能够在保持服务可用性的同时，将生产环境服务器成本降低至三分之一。

整个过程完全基于 AWS 原生功能，无需额外工具或复杂脚本，适合希望降低成本并提升灵活性的后端系统。

五. 原文链接

原文链接: https://adapty.io/blog/designing-scalable-api-on-aws-spot-instance/