Lab : Configuración de Auto Scaling

Objetivo del Lab

Diseñar y configurar una solución completa de Auto Scaling para una aplicación web con patrones de tráfico variables.

Parte 1 : Escenario

Contexto

NewsPortal es un sitio de noticias que experimenta picos de tráfico impredecibles durante noticias de última hora. El equipo técnico quiere automatizar el escalado para:

Mantener el rendimiento durante los picos
Reducir los costos durante las horas de baja demanda

Datos de Tráfico

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│              PATRONES DE TRÁFICO NEWSPORTAL                  │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                              │
│   DÍA NORMAL                                                 │
│   ───────────────                                           │
│                                                              │
│   Visitantes ▲                                              │
│            │           ┌────┐                               │
│    50,000 ─┤          ┌┘    └┐                              │
│            │         ┌┘      └┐      ┌──┐                   │
│    30,000 ─┤     ┌──┘        └──────┘  └┐                  │
│            │  ┌──┘                       └──┐               │
│    10,000 ─┤──┘                             └──             │
│            │                                                 │
│            └─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────► Hora      │
│                 6h    9h    12h   18h   21h               │
│                                                              │
│   BREAKING NEWS (imprevisible)                              │
│   ───────────────────────────                               │
│                                                              │
│   Visitantes ▲                                              │
│            │           ▲ Pico repentino x10                 │
│   200,000 ─┤          ╱╲                                   │
│            │         ╱  ╲                                   │
│   100,000 ─┤        ╱    ╲                                 │
│            │       ╱      ╲                                 │
│    20,000 ─┤──────╱        ╲──────────                     │
│            │                                                 │
│            └─────────────────────────────────► Tiempo       │
│                                                              │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

Requisitos

Aspecto	Requisito
Disponibilidad	99.9%
Tiempo de respuesta	< 500ms (P95)
Capacidad mínima	5,000 visitantes/min
Capacidad máxima	200,000 visitantes/min
Presupuesto	Optimizar costos fuera de picos

Parte 2 : Ejercicios de Diseño

Ejercicio 2.1 : Dimensionamiento

Sabiendo que una instancia t3.medium puede manejar 500 solicitudes/segundo, calcule:

Pregunta	Su Respuesta
Instancias mínimas (normal)	?
Instancias para pico x10	?
Mínimo recomendado para HA	?
Máximo recomendado	?

💡 Solución

Tráfico normal : 50,000 visitantes/min = 833 req/sec
Instancias necesarias : 833 / 500 = 2 instancias

Tráfico pico x10 : 200,000 visitantes/min = 3,333 req/sec
Instancias necesarias : 3,333 / 500 = 7 instancias (redondeado)

Mínimo recomendado : 2 (HA Multi-AZ)
Máximo recomendado : 10 (margen de seguridad)

Desired initial : 2

Ejercicio 2.2 : Elección de la Política

¿Qué política(s) de escalado recomienda y por qué?

Política	¿Apropiada?	Justificación
Target Tracking CPU	?	?
Target Tracking Requests	?	?
Scheduled	?	?
Step Scaling	?	?

💡 Solución

Política	¿Apropiada?	Justificación
Target Tracking CPU	⚠️ Parcial	Útil pero CPU no siempre correlacionado con las solicitudes
Target Tracking Requests	✅ SÍ	Directamente relacionado con el tráfico de usuarios
Scheduled	⚠️ Parcial	Patrones día/noche predecibles, pero no las breaking news
Step Scaling	✅ SÍ	Respuesta rápida a picos repentinos

Recomendación: Combinar Target Tracking (requests) + Scheduled (base)

Ejercicio 2.3 : Configuración Launch Template

Complete la configuración del Launch Template:

# Launch Template Configuration
LaunchTemplateName: newsportal-lt
  
# A completar:
AMI: _______________
InstanceType: _______________
SecurityGroupIds: 
  - _______________
KeyName: _______________
UserData: |
  #!/bin/bash
  _______________
  _______________
  _______________

💡 Solución

LaunchTemplateName: newsportal-lt
  
AMI: ami-0123456789 (Amazon Linux 2, preconfigurado)
InstanceType: t3.medium
SecurityGroupIds: 
  - sg-web-servers
KeyName: newsportal-key
UserData: |
  #!/bin/bash
  yum update -y
  yum install -y httpd
  systemctl start httpd
  systemctl enable httpd
  # O despliegue de la app vía CodeDeploy
  aws s3 cp s3://newsportal-deploy/latest.tar.gz /tmp/
  tar -xzf /tmp/latest.tar.gz -C /var/www/html/

Ejercicio 2.4 : Configuración ASG

Complete la configuración del Auto Scaling Group:

AutoScalingGroupName: newsportal-asg

# Capacidad
MinSize: ___
MaxSize: ___
DesiredCapacity: ___

# Red (mínimo 2 AZ)
VPCZoneIdentifier:
  - _______________
  - _______________

# Health Checks
HealthCheckType: _______________
HealthCheckGracePeriod: ___

# Target Group
TargetGroupARNs:
  - _______________

💡 Solución

AutoScalingGroupName: newsportal-asg

MinSize: 2
MaxSize: 10
DesiredCapacity: 2

VPCZoneIdentifier:
  - subnet-private-az-a
  - subnet-private-az-b

HealthCheckType: ELB  # Usa los health checks del ALB
HealthCheckGracePeriod: 300  # 5 minutos para iniciar la app

TargetGroupARNs:
  - arn:aws:elasticloadbalancing:...:targetgroup/newsportal-tg/xxx

Parte 3 : Configuración de Políticas

Ejercicio 3.1 : Target Tracking

Cree una política Target Tracking para mantener 1000 solicitudes por destino:

# Complete el comando
aws autoscaling put-scaling-policy \
    --auto-scaling-group-name newsportal-asg \
    --policy-name _______________ \
    --policy-type _______________ \
    --target-tracking-configuration '{
        "TargetValue": ___,
        "PredefinedMetricSpecification": {
            "PredefinedMetricType": "_______________",
            "ResourceLabel": "app/newsportal-alb/xxx/targetgroup/newsportal-tg/yyy"
        },
        "ScaleOutCooldown": ___,
        "ScaleInCooldown": ___
    }'

💡 Solución

aws autoscaling put-scaling-policy \
    --auto-scaling-group-name newsportal-asg \
    --policy-name request-target-tracking \
    --policy-type TargetTrackingScaling \
    --target-tracking-configuration '{
        "TargetValue": 1000.0,
        "PredefinedMetricSpecification": {
            "PredefinedMetricType": "ALBRequestCountPerTarget",
            "ResourceLabel": "app/newsportal-alb/xxx/targetgroup/newsportal-tg/yyy"
        },
        "ScaleOutCooldown": 60,
        "ScaleInCooldown": 300
    }'

Ejercicio 3.2 : Scheduled Scaling

Configure el escalado programado para los patrones día/noche:

# Morning scale up (8h UTC, Lun-Vie)
aws autoscaling put-scheduled-update-group-action \
    --auto-scaling-group-name newsportal-asg \
    --scheduled-action-name _______________ \
    --recurrence "_______________ " \
    --min-size ___ \
    --max-size ___

# Evening scale down (22h UTC, todos los días)
aws autoscaling put-scheduled-update-group-action \
    --auto-scaling-group-name newsportal-asg \
    --scheduled-action-name _______________ \
    --recurrence "_______________" \
    --min-size ___ \
    --max-size ___

💡 Solución

# Morning scale up (8h UTC, Lun-Vie)
aws autoscaling put-scheduled-update-group-action \
    --auto-scaling-group-name newsportal-asg \
    --scheduled-action-name morning-scale-up \
    --recurrence "0 8 * * MON-FRI" \
    --min-size 3 \
    --max-size 10

# Evening scale down (22h UTC, todos los días)
aws autoscaling put-scheduled-update-group-action \
    --auto-scaling-group-name newsportal-asg \
    --scheduled-action-name evening-scale-down \
    --recurrence "0 22 * * *" \
    --min-size 2 \
    --max-size 5

Parte 4 : Monitoreo y Alertas

Ejercicio 4.1 : CloudWatch Dashboard

Liste las métricas esenciales a monitorear:

Métrica	Namespace	Umbral de Alerta
?	AWS/EC2	?
?	AWS/ApplicationELB	?
?	AWS/AutoScaling	?
?	Custom	?

💡 Solución

Métrica	Namespace	Umbral de Alerta
CPUUtilization	AWS/EC2	> 80%
TargetResponseTime	AWS/ApplicationELB	> 500ms
RequestCount	AWS/ApplicationELB	solo informativo
HealthyHostCount	AWS/ApplicationELB	< 2
GroupDesiredCapacity	AWS/AutoScaling	solo informativo
GroupInServiceInstances	AWS/AutoScaling	< min
HTTPCode_Target_5XX_Count	AWS/ApplicationELB	> 10/min

Ejercicio 4.2 : Alerta de Scaling

Cree una alerta SNS para notificar durante eventos de escalado:

# 1. Crear el topic SNS
aws sns create-topic --name _______________

# 2. Suscribirse por email
aws sns subscribe \
    --topic-arn arn:aws:sns:...:_______________ \
    --protocol email \
    --notification-endpoint _______________

# 3. Configurar las notificaciones ASG
aws autoscaling put-notification-configuration \
    --auto-scaling-group-name newsportal-asg \
    --topic-arn arn:aws:sns:...:_______________ \
    --notification-types \
        "autoscaling:EC2_INSTANCE_LAUNCH" \
        "autoscaling:EC2_INSTANCE_TERMINATE" \
        "_______________"

💡 Solución

# 1. Crear el topic SNS
aws sns create-topic --name newsportal-scaling-alerts

# 2. Suscribirse por email
aws sns subscribe \
    --topic-arn arn:aws:sns:us-east-1:123456789:newsportal-scaling-alerts \
    --protocol email \
    --notification-endpoint ops@newsportal.com

# 3. Configurar las notificaciones ASG
aws autoscaling put-notification-configuration \
    --auto-scaling-group-name newsportal-asg \
    --topic-arn arn:aws:sns:us-east-1:123456789:newsportal-scaling-alerts \
    --notification-types \
        "autoscaling:EC2_INSTANCE_LAUNCH" \
        "autoscaling:EC2_INSTANCE_TERMINATE" \
        "autoscaling:EC2_INSTANCE_LAUNCH_ERROR"

Parte 5 : Pruebas de Validación

Plan de Pruebas

Prueba	Método	Resultado Esperado
Scale Out	Generar carga	Nuevas instancias en < 5 min
Scale In	Detener carga	Reducción después del cooldown
Failover	Terminar instancia	Reemplazo automático
Health Check	Detener app	Instancia marcada unhealthy

Script de Prueba de Carga

#!/bin/bash
# test-load.sh - Simular un pico de tráfico

ALB_DNS="newsportal-alb-xxx.region.elb.amazonaws.com"
DURATION=300  # 5 minutos
CONCURRENCY=100

echo "Iniciando prueba de carga..."
echo "URL: http://$ALB_DNS"
echo "Duración: $DURATION segundos"
echo "Concurrencia: $CONCURRENCY"

# Usar Apache Bench o hey
hey -z ${DURATION}s -c $CONCURRENCY http://$ALB_DNS/

echo "Prueba finalizada. Verifique CloudWatch y ASG."

Checklist de Validación

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│              CHECKLIST VALIDACIÓN                            │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                              │
│   ☐ Scale out funciona (nuevas instancias)                  │
│   ☐ Scale in funciona (instancias terminadas)               │
│   ☐ Health checks ALB detectan las fallas                   │
│   ☐ Instancias unhealthy reemplazadas automáticamente       │
│   ☐ Notificaciones SNS recibidas                            │
│   ☐ Métricas visibles en CloudWatch                         │
│   ☐ Acciones programadas respetadas                         │
│   ☐ Tiempo de respuesta mantenido < 500ms bajo carga        │
│                                                              │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

Entregable Final

Documento a Entregar

Arquitectura de Auto Scaling (diagrama)
Configuración completa (Launch Template + ASG)
Políticas de escalado (Target Tracking + Scheduled)
Plan de monitoreo (métricas + alertas)
Resultados de las pruebas (capturas de pantalla de CloudWatch)

Criterios de Evaluación

Criterio	Puntos
Dimensionamiento correcto	/15
Configuración ASG completa	/25
Políticas adaptadas al escenario	/20
Monitoreo y alertas	/15
Pruebas documentadas	/15
Calidad del documento	/10
Total	/100

Semana siguiente : MODULE 10 - Route 53

Objetivo del Lab​

Parte 1 : Escenario​

Contexto​

Datos de Tráfico​

Requisitos​

Parte 2 : Ejercicios de Diseño​

Ejercicio 2.1 : Dimensionamiento​

Ejercicio 2.2 : Elección de la Política​

Ejercicio 2.3 : Configuración Launch Template​

Ejercicio 2.4 : Configuración ASG​

Parte 3 : Configuración de Políticas​

Ejercicio 3.1 : Target Tracking​

Ejercicio 3.2 : Scheduled Scaling​

Parte 4 : Monitoreo y Alertas​

Ejercicio 4.1 : CloudWatch Dashboard​

Ejercicio 4.2 : Alerta de Scaling​

Parte 5 : Pruebas de Validación​

Plan de Pruebas​

Script de Prueba de Carga​

Checklist de Validación​

Entregable Final​

Documento a Entregar​

Criterios de Evaluación​

Objetivo del Lab

Parte 1 : Escenario

Contexto

Datos de Tráfico

Requisitos

Parte 2 : Ejercicios de Diseño

Ejercicio 2.1 : Dimensionamiento

Ejercicio 2.2 : Elección de la Política

Ejercicio 2.3 : Configuración Launch Template

Ejercicio 2.4 : Configuración ASG

Parte 3 : Configuración de Políticas

Ejercicio 3.1 : Target Tracking

Ejercicio 3.2 : Scheduled Scaling

Parte 4 : Monitoreo y Alertas

Ejercicio 4.1 : CloudWatch Dashboard

Ejercicio 4.2 : Alerta de Scaling

Parte 5 : Pruebas de Validación

Plan de Pruebas

Script de Prueba de Carga

Checklist de Validación

Entregable Final

Documento a Entregar

Criterios de Evaluación