Lab : Configuração de Auto Scaling

Objetivo do Lab

Projetar e configurar uma solução completa de Auto Scaling para uma aplicação web com padrões de tráfego variáveis.

Parte 1 : Cenário

Contexto

NewsPortal é um site de notícias que experimenta picos de tráfego imprevisíveis durante breaking news. A equipe técnica deseja automatizar o scaling para:

Manter a performance durante os picos
Reduzir custos durante horários de baixo movimento

Dados de Tráfego

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│              PADRÕES DE TRÁFEGO NEWSPORTAL                   │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                              │
│   DIA NORMAL                                                 │
│   ───────────────                                           │
│                                                              │
│   Visitantes ▲                                              │
│            │           ┌────┐                               │
│    50,000 ─┤          ┌┘    └┐                              │
│            │         ┌┘      └┐      ┌──┐                   │
│    30,000 ─┤     ┌──┘        └──────┘  └┐                  │
│            │  ┌──┘                       └──┐               │
│    10,000 ─┤──┘                             └──             │
│            │                                                 │
│            └─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────► Hora      │
│                 6h    9h    12h   18h   21h               │
│                                                              │
│   BREAKING NEWS (imprevisível)                              │
│   ───────────────────────────                               │
│                                                              │
│   Visitantes ▲                                              │
│            │           ▲ Pico repentino x10                 │
│   200,000 ─┤          ╱╲                                   │
│            │         ╱  ╲                                   │
│   100,000 ─┤        ╱    ╲                                 │
│            │       ╱      ╲                                 │
│    20,000 ─┤──────╱        ╲──────────                     │
│            │                                                 │
│            └─────────────────────────────────► Tempo        │
│                                                              │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

Requisitos

Aspecto	Requisito
Disponibilidade	99.9%
Tempo de resposta	< 500ms (P95)
Capacidade min	5.000 visitantes/min
Capacidade máx	200.000 visitantes/min
Orçamento	Otimizar custos fora dos picos

Parte 2 : Exercícios de Design

Exercício 2.1 : Dimensionamento

Sabendo que uma instância t3.medium pode suportar 500 requisições/segundo, calcule:

Pergunta	Sua Resposta
Instâncias mínimas (normal)	?
Instâncias para pico x10	?
Mínimo recomendado para HA	?
Máximo recomendado	?

💡 Solução

Tráfego normal: 50.000 visitantes/min = 833 req/seg
Instâncias necessárias: 833 / 500 = 2 instâncias

Tráfego pico x10: 200.000 visitantes/min = 3.333 req/seg
Instâncias necessárias: 3.333 / 500 = 7 instâncias (arredondado)

Mínimo recomendado: 2 (HA Multi-AZ)
Máximo recomendado: 10 (margem de segurança)

Desired initial: 2

Exercício 2.2 : Escolha da Política

Qual(is) política(s) de scaling você recomenda e por quê?

Política	Apropriada?	Justificativa
Target Tracking CPU	?	?
Target Tracking Requests	?	?
Scheduled	?	?
Step Scaling	?	?

💡 Solução

Política	Apropriada?	Justificativa
Target Tracking CPU	⚠️ Parcial	Útil, mas CPU nem sempre correlaciona com requisições
Target Tracking Requests	✅ SIM	Diretamente ligado ao tráfego de usuários
Scheduled	⚠️ Parcial	Padrões dia/noite previsíveis, mas não breaking news
Step Scaling	✅ SIM	Resposta rápida a picos repentinos

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

Exercício 2.3 : Configuração do Launch Template

Complete a configuração do Launch Template:

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

💡 Solução

LaunchTemplateName: newsportal-lt
  
AMI: ami-0123456789 (Amazon Linux 2, pré-configurada)
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
  # Ou deploy do app via CodeDeploy
  aws s3 cp s3://newsportal-deploy/latest.tar.gz /tmp/
  tar -xzf /tmp/latest.tar.gz -C /var/www/html/

Exercício 2.4 : Configuração do ASG

Complete a configuração do Auto Scaling Group:

AutoScalingGroupName: newsportal-asg

# Capacidade
MinSize: ___
MaxSize: ___
DesiredCapacity: ___

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

# Health Checks
HealthCheckType: _______________
HealthCheckGracePeriod: ___

# Target Group
TargetGroupARNs:
  - _______________

💡 Solução

AutoScalingGroupName: newsportal-asg

MinSize: 2
MaxSize: 10
DesiredCapacity: 2

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

HealthCheckType: ELB  # Usa health checks do ALB
HealthCheckGracePeriod: 300  # 5 minutos para inicialização do app

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

Parte 3 : Configuração das Políticas

Exercício 3.1 : Target Tracking

Crie uma política Target Tracking para manter 1000 requisições por target:

# Complete o 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": ___
    }'

💡 Solução

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
    }'

Exercício 3.2 : Scheduled Scaling

Configure o scaling agendado para os padrões dia/noite:

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

💡 Solução

# Morning scale up (8h UTC, Seg-Sex)
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 os dias)
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 : Monitoramento e Alertas

Exercício 4.1 : CloudWatch Dashboard

Liste as métricas essenciais para monitorar:

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

💡 Solução

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

Exercício 4.2 : Alerta de Scaling

Crie um alerta SNS para notificar durante eventos de scaling:

# 1. Criar o tópico SNS
aws sns create-topic --name _______________

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

# 3. Configurar notificações do 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" \
        "_______________"

💡 Solução

# 1. Criar o tópico SNS
aws sns create-topic --name newsportal-scaling-alerts

# 2. Assinar 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 notificações do 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 : Testes de Validação

Plano de Teste

Teste	Método	Resultado Esperado
Scale Out	Gerar carga	Novas instâncias em < 5 min
Scale In	Parar carga	Redução após cooldown
Failover	Terminar instância	Substituição automática
Health Check	Parar app	Instância marcada como unhealthy

Script de Teste de Carga

#!/bin/bash
# test-load.sh - Simular um pico de tráfego

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

echo "Iniciando teste de carga..."
echo "URL: http://$ALB_DNS"
echo "Duração: $DURATION segundos"
echo "Concorrência: $CONCURRENCY"

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

echo "Teste finalizado. Verifique CloudWatch e ASG."

Checklist de Validação

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│              CHECKLIST DE VALIDAÇÃO                         │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                              │
│   ☐ Scale out funcionando (novas instâncias)                │
│   ☐ Scale in funcionando (instâncias terminadas)            │
│   ☐ Health checks do ALB detectam falhas                    │
│   ☐ Instâncias unhealthy substituídas automaticamente       │
│   ☐ Notificações SNS recebidas                              │
│   ☐ Métricas visíveis no CloudWatch                         │
│   ☐ Ações agendadas respeitadas                             │
│   ☐ Tempo de resposta mantido < 500ms sob carga             │
│                                                              │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

Entregável Final

Documento a Produzir

Arquitetura de Auto Scaling (diagrama)
Configuração completa (Launch Template + ASG)
Políticas de scaling (Target Tracking + Scheduled)
Plano de monitoramento (métricas + alertas)
Resultados dos testes (screenshots do CloudWatch)

Critérios de Avaliação

Critério	Pontos
Dimensionamento correto	/15
Configuração completa do ASG	/25
Políticas adequadas ao cenário	/20
Monitoramento e alertas	/15
Testes documentados	/15
Qualidade do documento	/10
Total	/100

Próxima semana: MÓDULO 10 - Route 53

Objetivo do Lab​

Parte 1 : Cenário​

Contexto​

Dados de Tráfego​

Requisitos​

Parte 2 : Exercícios de Design​

Exercício 2.1 : Dimensionamento​

Exercício 2.2 : Escolha da Política​

Exercício 2.3 : Configuração do Launch Template​

Exercício 2.4 : Configuração do ASG​

Parte 3 : Configuração das Políticas​

Exercício 3.1 : Target Tracking​

Exercício 3.2 : Scheduled Scaling​

Parte 4 : Monitoramento e Alertas​

Exercício 4.1 : CloudWatch Dashboard​

Exercício 4.2 : Alerta de Scaling​

Parte 5 : Testes de Validação​

Plano de Teste​

Script de Teste de Carga​

Checklist de Validação​

Entregável Final​

Documento a Produzir​

Critérios de Avaliação​

Objetivo do Lab

Parte 1 : Cenário

Contexto

Dados de Tráfego

Requisitos

Parte 2 : Exercícios de Design

Exercício 2.1 : Dimensionamento

Exercício 2.2 : Escolha da Política

Exercício 2.3 : Configuração do Launch Template

Exercício 2.4 : Configuração do ASG

Parte 3 : Configuração das Políticas

Exercício 3.1 : Target Tracking

Exercício 3.2 : Scheduled Scaling

Parte 4 : Monitoramento e Alertas

Exercício 4.1 : CloudWatch Dashboard

Exercício 4.2 : Alerta de Scaling

Parte 5 : Testes de Validação

Plano de Teste

Script de Teste de Carga

Checklist de Validação

Entregável Final

Documento a Produzir

Critérios de Avaliação