在 Microsoft Azure 上部署 ASA Virtual Auto Scale 解决方案

适用于 Azure 上的 ASA 虚拟的 Auto Scale 解决方案

概述

Auto Scale 解决方案支持资源分配，以满足性能要求并降低成本。如果资源需求增加，系统将确保根据需要分配资源。如果资源需求减少，则会取消分配资源以降低成本。

ASA virtual Auto Scale for Azure 是完整的无服务器实现，它利用 Azure 提供的无服务器基础架构（逻辑应用、Azure 函数、负载均衡器、安全组、虚拟机规模集等）。

ASA virtual Auto Scale for Azure 实现的一些主要功能包括：

  • 基于 Azure Resource Manager (ARM) 模板的部署。

  • 支持基于 CPU 的扩展指标。


    注

    有关详细信息，请参阅Auto Scale 逻辑。

  • 支持 ASA virtual 部署和多可用性区域。

  • 完全自动化配置会自动应用于横向扩展 ASA virtual实例。

  • 对负载均衡器和多可用性区域的支持。

  • 支持启用和禁用 Auto Scale 功能。

  • 思科提供 Auto Scale for Azure 部署包以方便部署。

Azure 上的 ASA virtual Auto Scale 解决方案支持两种使用不同拓扑配置的使用案例：

  • 使用三明治拓扑的 Auto Scale – 它将 ASA virtual 规模集置于 Azure 内部负载均衡器 (ILB) 与 Azure 外部负载均衡器 (ELB) 之间。

  • 使用 Azure 网关负载均衡器 (GWLB) 的 Auto Scale - Azure GWLB 与安全防火墙、公共负载均衡器和内部服务器集成，以简化防火墙的部署、管理和扩展。

使用三明治拓扑的 Auto Scale 使用案例

ASA virtual Auto Scale for Azure 是一种自动化水平扩展解决方案，它将 ASA virtual规模集置于 Azure 内部负载均衡器 (ILB) 与 Azure 外部负载均衡器 (ELB) 之间。

  • ELB 将流量从互联网分发到规模集中的 ASA virtual实例；然后，防火墙将流量转发到应用程序。

  • ILB 将出站互联网流量从应用程序分发到规模集中的 ASA virtual实例；然后，防火墙将流量转发到互联网。

  • 网络数据包决不会在一个连接中同时穿过（内部和外部）负载均衡器。

  • 规模集中的 ASA virtual实例数将根据负载条件自动进行扩展和配置。

图 1. 使用三明治拓扑的 ASA Virtual Auto Scale 使用案例

Auto Scale 与 Azure 网关负载均衡器使用案例

Azure 网关负载均衡器 (GWLB) 可确保安全防火墙检查进出 Azure VM（例如应用服务器）的互联网流量，而无需更改任何路由。Azure GWLB 与安全防火墙的集成简化了防火墙的部署、管理和扩展。这种集成还降低了操作复杂性，并为防火墙上的流量提供了单一的入口和出口点。应用和基础设施可以保持源 IP 地址的可视性，而这在某些环境中至关重要。

在 Azure GWLB Auto Scale 使用案例中，ASA virtual 只会使用两个接口：管理接口和一个数据接口。


注

  • 如果要部署 Azure GWLB，则不需要网络地址转换 (NAT)。

  • 仅支持 IPv4。

许可

支持 BYOL。

入站流量使用案例和拓扑

下图显示了入站流量的流量。

出站流量使用案例和拓扑

下图显示了出站流量的流量。

应用 VPC 和安全 VPC 之间的流量

在下图中，流量从现有拓扑重定向至防火墙，以便由外部负载均衡器进行检查。然后，流量将被路由到新创建的 GWLB。路由到 ELB 的任何流量都会别转发到 GWLB。

然后，GWLB 将 VXLAN 封装的流量转发到 ASA virtual 实例。您必须创建两个 ASA virtual 关联，因为 GWLB 会对入口和出口流量使用两个单独的 VXLAN 隧道。ASA virtual 会解封装 VXLAN 封装的流量，对其进行检查，然后将流量路由到 GWLB。然后，GWLB 将流量转发到 ELB。

适用范围

本文档介绍部署 ASA virtual Auto Scale for Azure 解决方案的无服务器组件的详细步骤。


重要

  • 请先阅读整个文档，然后再开始部署。

  • 在开始部署之前，请确保满足前提条件。

  • 请确保遵守此处所述的步骤和执行顺序。

下载部署软件包

面向 Azure 的 ASA virtual Auto Scale 解决方案是一个基于 Azure 资源管理器 (ARM) 模板的部署，它会利用 Azure 提供的无服务器基础设施（逻辑应用、Azure 函数、负载均衡器、虚拟机扩展设置等）。

下载启动面向 Azure 的 ASA virtual Auto Scale 解决方案所需的文件。您的版本的部署脚本和模板可从 GitHub 存储库获取。


注意

请注意，Cisco 提供的自动扩展部署脚本和模板作为开源示例提供，不在常规 Cisco TAC 支持范围内。定期检查 GitHub 以了解更新和自述文件说明。

有关如何构建 ASM_Function.zip 包的说明，请参阅通过源代码构建 Azure 函数。

Auto Scale 解决方案组件

以下组件构成了 ASA virtual Auto Scale for Azure 解决方案。

Azure Functions（函数应用）

函数应用是一组 Azure 函数。基本功能包括：

  • 定期交流/探测 Azure 指标。

  • 监控 ASA virtual 负载和触发内向扩展/外向扩展操作。

这些函数以压缩 Zip 包的形式提供（请参阅构建 Azure 函数应用包）。这些函数尽可能离散以执行特定任务，可以根据需要进行升级，以提供增强功能和新版本支持。

Orchestrator（逻辑应用）

Auto Scale 逻辑应用是一个工作流，即按照一定序列的步骤集合。Azure 函数是独立的实体，无法彼此通信。此协调器按顺序排列这些函数的执行，并在它们之间交换信息。

  • 逻辑应用可用于编排 Auto Scale Azure 函数并在函数之间传递信息。

  • 每个步骤代表一个 Auto Scale Azure 函数或内置标准逻辑。

  • 逻辑应用作为 JSON 文件交付。

  • 可以通过 GUI 或 JSON 文件自定义逻辑应用。

虚拟机规模集 (VMSS)

VMSS 是同构虚拟机（如 ASA virtual 设备）的集合。

  • VMSS 可以向集合中添加新的相同虚拟机。

  • 添加到 VMSS 的新虚拟机将自动与负载均衡器、安全组和网络接口连接。

  • VMSS 具有内置 Auto Scale 功能，该功能对适用于 Azure 的 ASA virtual 禁用。

  • 您不应在 VMSS 中手动添加或删除 ASA virtual 实例。

Azure Resource Manager (ARM) 模板

ARM 模板用于部署 ASA virtual Auto Scale for Azure 解决方案所需的资源。

ASA 虚拟 Auto Scale for Azure - ARM 模板azure_asav_autoscale.json 为 Auto Scale Manager 组件提供输入，包括以下组件：

  • Azure 函数应用

  • Azure 逻辑应用

  • 虚拟机规模集 (VMSS)

  • 内部/外部负载均衡器。

  • 部署所需的安全组和其他各种组件。

ASA 虚拟 Auto Scale with Azure GWLB - ARM 模板azure_asav_autoscale_with_GWLB.json 为 Auto Scale Manager 组件提供输入，包括以下组件：

  • Azure 函数应用

  • Azure 逻辑应用

  • 虚拟机 (VM) 或虚拟机规模集 (VMSS)

  • 网络基础设施

  • 网关负载均衡器

  • 部署所需的安全组和其他各种组件


重要

ARM 模板在验证用户输入方面有限制，因此您需要在部署过程中负责验证输入。

前提条件

Azure 资源

资源组

部署此解决方案的所有组件需要一个现有的或新创建的资源组。


注

记录资源组名称、创建它的区域，以及供以后使用的 Azure 订用 ID。

网络

确保虚拟网络可用或已创建。使用三明治拓扑的 Auto Scale 部署不会创建、更改或管理任何网络资源。 但请注意，使用 Azure GWLB 进行 Auto Scale 部署会创建网络基础设施。

ASA virtual 需要三个网络接口，因此您的虚拟网络需要三个子网以用于：

  1. 管理流量

  2. 内部流量

  3. 外部流量

应在子网所连接的网络安全组中打开以下端口：

  • SSH(TCP/22)

    负载均衡器与 ASA virtual 之间的运行状况探测所必需。

    无服务器函数与 ASA virtual 之间的通信所必需。

  • 应用程序特定协议/端口

    任何用户应用程序所必需（例如，TCP/80 等）。


注

记录虚拟网络名称、虚拟网络 CIDR、所有 3 个子网的名称，以及外部和内部子网的网关 IP 地址。

准备 ASA 配置文件

准备 ASA virtual配置文件并存储在 ASA virtual实例可访问的 http/https 服务器中。这是标准 ASA 配置文件格式。外向扩展的 ASA virtual将下载此文件并更新其配置。

ASA 配置文件应至少包含以下内容：

  • 为所有接口设置 DHCP IP 分配。

  • GigabitEthernet0/1 应为“内部”接口。

  • GigabitEthernet0/0 应为“外部”接口。


    注

    使用三明治拓扑的 Auto Sacle 部署需要两个数据接口。但是，使用 Azure GWLB 的 Auto Scale 部署只需要一个数据接口。

  • 将网关设置为内部和外部接口。

  • 在 Azure 实用程序 IP 的内部和外部接口上启用 SSH（用于运行状况探测）。

  • 创建 NAT 配置以便将流量从外部转发到内部接口。

  • 创建访问策略以允许所需流量。

  • 许可配置。不支持 PAYG 计费。


注

无需专门配置管理接口。

以下是 ASA virtual Auto Scale for Azure 解决方案的 ASA 配置文件示例。 


ASA Version 9.13(1)
!
interface GigabitEthernet0/1
nameif inside
security-level 100
ip address dhcp setroute
!
interface GigabitEthernet0/0
nameif outside
security-level 0
ip address dhcp setroute
!
route outside 0.0.0.0 0.0.0.0 10.12.3.1 2
!
route inside 0.0.0.0 0.0.0.0 10.12.2.1 3
!
ssh 168.63.129.0 255.255.255.0 outside
!
ssh 168.63.129.0 255.255.255.0 inside
!
object network webserver
host 10.12.2.5
object service myport
service tcp source range 1 65535 destination range 1 65535
access-list outowebaccess extended permit object myport any any log disable
access-group outowebaccess in interface outside
object service app
service tcp source eq www
nat (inside,outside) source static webserver interface destination static interface any service app app
object network obj-any
subnet 0.0.0.0 0.0.0.0
nat (inside,outside) source dynamic obj-any interface destination static obj-any obj-any
configure terminal
dns domain-lookup management
policy-map global_policy
class inspection_default
inspect icmp
call-home
profile License
destination transport-method http
destination address http https://tools.cisco.com/its/service/oddce/services/DDCEService
license smart
feature tier standard
throughput level 2G
license smart register idtoken <TOKEN>
: end

以下是 ASA virtual Auto Scale with Azure GWLB 解决方案的 ASA 配置文件示例。 


interface G0/0
nameif outside
ip address dhcp setroute
no shut
!s
sh 168.63.129.0 255.255.255.0 outside
route outside 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.1 2
nve 1
encapsulation vxlan
source-interface outside
peer ip 192.168.2.100
!i
nterface vni1
proxy paired
nameif GWLB-backend-pool
internal-port 2000
internal-segment-id 800
external-port 2001
external-segment-id 801
vtep-nve 1
!s
ame-security-traffic permit intra-interface

构建 Azure 函数应用包

ASA virtual Auto Scale 解决方案要求您构建一个存档文件：ASM_Function.zip，它以压缩 ZIP 包的形式提供一组离散的 Azure 函数。

有关如何构建 ASM_Function.zip 包的说明，请参阅通过源代码构建 Azure 函数。

这些函数尽可能离散以执行特定任务，可以根据需要进行升级，以提供增强功能和新版本支持。

输入参数

下表定义了模板参数并提供了示例。确定这些值后，您可以在将 ARM 模板部署到 Azure 订用时使用这些参数创建 ASA virtual 设备。请参阅部署 Auto Scale ARM 模板。在 Auto Scale with Azure GWLB 解决方案中，还会创建网络基础设施，因此必须在模板中配置其他输入参数。参数说明的含义不言自明。

表 1. 模板参数

参数名

允许的值/类型

说明

资源创建类型

resourceNamePrefix

字符串*（3-10 个字符）

所有资源都使用包含此前缀的名称创建。

注：只能使用小写字母。

示例：asav

New

virtualNetworkRg

字符串

虚拟网络资源组名称。

示例：cisco-virtualnet-rg

现有

virtualNetworkName

字符串

虚拟网络名称（已创建）。

示例：cisco-virtualnet

现有

mgmtSubnet

字符串

管理子网名称（已创建）

示例：cisco-mgmt-subnet

现有

insideSubnet

字符串

内部子网名称（已创建）。

示例：cisco-inside-subnet

现有

internalLbIp

字符串

内部子网的内部负载均衡器 IP 地址（已创建）。

例如：1.2.3.4

现有

outsideSubnet

字符串

外部子网名称（已创建）。

示例：cisco-outside-subnet

现有

softwareVersion

字符串

ASA virtual 版本（在部署期间从下拉列表中选择）。

默认值：914.1.0允许：914.1.0, 913.1.0

现有

vmSize

字符串

ASA virtual 实例的大小（在部署过程中从下拉列表中选择）。

不适用

asaAdminUserName

字符串*

ASA virtual 'admin' 用户的用户名。

密码的长度必须为 12 至 72 个字符，而且必须具有：小写、大写、数字及特殊字符；重复字符不得超过 2 个。

这不能是“admin”。请参阅 Azure 以了解 VM 管理员用户名准则。

注

 

模板中不对此进行合规性检查。

New

asaAdminUserPassword

字符串*

ASA virtual管理员用户的密码。

密码的长度必须为 12 至 72 个字符，而且必须具有：小写、大写、数字及特殊字符；重复字符不得超过 2 个。

注

 

模板中不对此进行合规性检查。

New

scalingPolicy

POLICY-1/POLICY-2

POLICY-1：当任何 ASA virtual 的平均负载在所配置的持续时间内超过外向扩展阈值时，将触发外向扩展。

POLICY-2：当自动扩展组中所有 ASA virtual 设备的平均负载在所配置的持续时间内超过外向扩展阈值时，将触发外向扩展。

在两种情况下，内向扩展逻辑都保持不变：当所有 ASA virtual 设备的平均负载在所配置的持续时间内低于内向扩展阈值时，将触发内向扩展。

不适用

scalingMetricsList

字符串

用于制定扩展决策的指标。

允许：CPU

默认值：CPU

不适用

scaleInThreshold

字符串

CPU 指标的内向扩展阈值。

默认值：10

当 ASA virtual 指标低于此值时，将触发扩展。

请参阅Auto Scale 逻辑。

不适用

scaleOutThreshold

字符串

CPU 指标的横向扩展阈值。

默认值：80

当 ASA virtual指标高于此值时，将触发横向扩展。

“scaleOutThreshold”应始终大于“scaleInThreshold”。

请参阅Auto Scale 逻辑。

不适用
minAsaCount

整数

在任何给定时间，规模集中可用的最小 ASA virtual 实例数。

示例：2

不适用

maxAsaCount

整数

规模集中允许的最大 ASA virtual 实例数。

示例：10

注

 

Auto Scale 逻辑不会检查此变量的范围，因此请认真填写。

不适用

metricsAverageDuration

整数

从下拉列表中选择。

此数字表示计算指标平均值的时间（以分钟为单位）。

如果此变量的值为 5（即 5 分钟），则当计划 Auto Scale Manager 时，它将检查过去 5 分钟内的指标平均值，并且基于此平均值做出扩展决定。

注

 

由于 Azure 限制，仅 1、5、15 和 30 是有效数字。

不适用

initDeploymentMode

BULK/STEP

主要适用于第一次部署，或者规模集不包含任何 ASA virtual 实例时。

BULK：Auto Scale 管理器将尝试一次并行部署“minAsaCount”数量的 ASA virtual 实例。

STEP：Auto Scale 管理器将按照计划间隔逐个部署“minAsaCount”数量的 ASA virtual 设备。

configurationFile

字符串

ASA virtual 配置文件的完整路径。

示例：https://myserver/asavconfig/asaconfig .txt

不适用

*Azure 对新资源的命名约定有限制。查看限制，或者直接全部使用小写字母。不要使用空格或任何其他特殊字符。

部署 Auto Scale 解决方案

部署 Auto Scale ARM 模板

使用三明治拓扑的ASA 虚拟 Auto Scale for Azure - 使用 ARM 模板azure_asav_autoscale.json 来部署 ASA virtual Auto Scale for Azure 所需的资源。在给定资源组内，ARM 模板部署会创建以下各项：

  • 虚拟机规模集 (VMSS)

  • 外部负载均衡器

  • 内部负载均衡器

  • Azure 函数应用

  • 逻辑应用

  • 安全组（用于数据接口和管理接口）

ASA 虚拟 Auto Scale with Azure GWLB - 使用 ARM 模板azure_asav_autoscale_with_GWLB.json 来部署 ASA virtual Auto Scale with Azure GWLB 解决方案所需的资源。在给定资源组内，ARM 模板部署会创建以下各项：

  • 虚拟机 (VM) 或虚拟机规模集 (VMSS)

  • 网关负载均衡器

  • Azure 函数应用

  • 逻辑应用

  • 网络基础设施

  • 部署所需的安全组和其他各种组件

开始之前

过程

步骤 1

如果您需要在多个 Azure 区域中部署 ASA virtual 实例，请基于部署区域中可用的区域编辑 ARM 模板。

示例:


        "zones": [
            "1",
            "2",
            "3"
        ],

本示例显示了包含 3 个区域的“美国中部”区域。

步骤 2

编辑外部负载均衡器中所需的流量规则。您可以通过扩展此“json”数组来添加任意数量的规则。

示例:


       {
        "type": "Microsoft.Network/loadBalancers",
        "name": "[variables('elbName')]",
        "location": "[resourceGroup().location]",
        "apiVersion": "2018-06-01",
        "sku": {
          "name": "Standard"
        },
        "dependsOn": [
          "[concat('Microsoft.Network/publicIPAddresses/', variables('elbPublicIpName'))]"             
        ],
        "properties": {
          "frontendIPConfigurations": [
            {
              "name": "LoadBalancerFrontEnd",
                "properties": {
                  "publicIPAddress": {
                    "id": "[resourceId('Microsoft.Network/publicIPAddresses/', variables('elbPublicIpName'))]"
                  }
                }
            }
          ],
          "backendAddressPools": [
            {
              "name": "backendPool"
            }
          ],
          "loadBalancingRules": [
            {
              "properties": {
                "frontendIPConfiguration": {
                  "Id": "[concat(resourceId('Microsoft.Network/loadBalancers', variables('elbName')), '/frontendIpConfigurations/LoadBalancerFrontend')]"
                },
                "backendAddressPool": {
                  "Id": "[concat(resourceId('Microsoft.Network/loadBalancers', variables('elbName')), '/backendAddressPools/BackendPool')]"
                },
                "probe": {
                  "Id": "[concat(resourceId('Microsoft.Network/loadBalancers', variables('elbName')), '/probes/lbprobe')]"
                },
                "protocol": "TCP",
                "frontendPort": "80",
                "backendPort": "80",
                "idleTimeoutInMinutes": "[variables('idleTimeoutInMinutes')]"
              },
              "Name": "lbrule"
            }
          ],

注

 

如果您不想编辑此文件，也可以在部署后从 Azure 门户编辑此项。

步骤 3

使用您的 Microsoft 帐户用户名和密码登录 Microsoft Azure 门户。

步骤 4

点击服务菜单中的资源组 (Resource groups) 以访问资源组边栏选项卡。您将看到该边栏选项卡中列出您的订用中的所有资源组。

创建新资源组或选择现有的空资源组；例如，ASA virtual_AutoScale。

图 2. Azure 门户

步骤 5

点击创建资源 (+) (Create a resource [+])，为模板部署创建新资源。此时将显示“创建资源组”(Create Resource Group) 边栏选项卡。

步骤 6

在搜索市场 (Search the Marketplace) 中，键入模板部署（使用自定义模板部署），然后按 Enter。

图 3. 自定义模板部署

步骤 7

点击创建 (Create)。

步骤 8

创建模板时有多个选项。选择在编辑器中选择构建您自己的模板 (Build your own template in editor)。

图 4. 构建您自己的模板

步骤 9

在编辑模板 (Edit template) 窗口中，删除所有默认内容并从更新的 azure_asav_autoscale.json 复制内容，然后点击保存 (Save)。

图 5. 编辑模板

步骤 10

在下一部分，填写所有参数。有关每个参数的详细信息，请参阅输入参数，然后点击购买 (Purchase)。

图 6. ARM 模板参数

注

 

您也可以点击编辑参数 (Edit Parameters)，然后编辑 JSON 文件或上传预填的内容。

ARM 模板的输入验证功能有限，因此您需要负责验证输入。

步骤 11

当成功部署模板后，它将为 ASA virtual Auto Scale for Azure 解决方案创建所有必要的资源。请参阅下图中的资源。“类型”(Type) 列描述了每个资源，包括逻辑应用、VMSS、负载均衡器、公共 IP 地址等。

图 7. ASA 虚拟 Auto Scale 模板部署

部署 Azure 函数应用

部署 ARM 模板时，Azure 会创建一个主干函数应用，然后您需要为其更新和手动配置 Auto Scale Manager 逻辑所需的函数。

开始之前

过程

步骤 1

转至您在部署 ARM 模板时创建的函数应用，然后确认不存在任何函数。在浏览器中，转至以下 URL：

https://<函数应用名称>.scm.azurewebsites.net/DebugConsole

对于部署 Auto Scale ARM 模板中的示例：

https://asav-function-app.scm.azurewebsites.net/DebugConsole

步骤 2

在文件资源管理器中，导航到 site/wwwroot。

步骤 3

将 ASM_Function.zip 拖放到文件资源管理器的右侧。

图 8. 上传 ASA 虚拟 Auto Scale 功能

步骤 4

成功上传后，应该会显示所有无服务器函数。

图 9. ASA 虚拟 无服务器函数

步骤 5

下载 PuTTY SSH 客户端。

Azure 函数需要通过 SSH 连接访问 ASA virtual。但是，无服务器代码中使用的开放源码库不支持 ASA virtual 所用的 SSH 密钥交换算法。因此，您需要下载预构建 SSH 客户端。

从 www.putty.org 将 PuTTY 命令行界面下载到 PuTTY 后端 (plink.exe)。

图 10. 下载 PuTTY

步骤 6

将 SSH 客户端可执行文件 plink.exe 重命名为 asassh.exe。

步骤 7

将 asassh.exe 拖放到文件资源管理器的右侧，放到上一步中上传 ASM_Function.zip 的位置。

步骤 8

验证 SSH 客户端与函数应用程序一起存在。必要时刷新页面。

微调配置

有一些配置可用于微调 Auto Scale Manager 或在调试中使用。这些选项不会在 ARM 模板中显示，但可以在函数应用下编辑它们。

开始之前


注

可以随时编辑此项。按照以下顺序编辑配置。

  • 禁用函数应用。

  • 等待现有的计划任务完成。

  • 编辑并保存配置。

  • 启用函数应用。

过程

步骤 1

在 Azure 门户中，搜索并选择 ASA virtual 函数应用。

图 11. ASA 虚拟 函数应用

步骤 2

也可以在此处编辑通过 ARM 模板传递的配置。变量名称可能与 ARM 模板不同，但您可以轻松地从其名称中确定它们的用途。

大多数选项的名称不言自明。例如：

  • 配置名称：“DELETE_FAULTY_ASA”（默认值：YES）

    在外向扩展期间，将会启动新的 ASA virtual 实例并通过配置文件对其进行配置。如果配置失败，则 Auto Scale Manager 将根据此选项决定保留该 ASA virtual 实例或将其删除。（YES：删除错误的 ASA virtual/NO：保留 ASA virtual 实例，即使配置失败）。

  • 在函数应用设置中，有权访问 Azure 订用的用户都可以看到明文格式的所有变量（包括含安全字符串的变量，如“密码”）。

    如果用户对此有安全担忧（例如，如果在组织内的低权限用户之间共享 Azure 订用），可以使用 Azure 的 Key Vault 服务来保护密码。配置此项后，用户必须提供由存储密码的密钥保管库生成的安全标识符，而不是函数设置中的明文密码。

    注

     

    搜索 Azure 文档，查找保护应用程序数据的最佳实践。

在虚拟机规模集中配置 IAM 角色

Azure 身份及访问管理 (IAM) 作为 Azure 安全和访问控制的一部分，用于管理和控制用户的身份。Azure 资源的托管身份为 Azure 服务提供 Azure Active Directory 中自动托管的身份。

这将允许函数应用控制虚拟机规模集 (VMSS)，无需显式身份验证凭证。

过程

步骤 1

在 Azure 门户中，转至 VMSS。

步骤 2

点击访问控制 (IAM) (Access control [IAM])。

步骤 3

点击添加 (Add) 以添加角色分配

步骤 4

从添加角色分配 (Add role assignment)下拉列表中选择参与者 (Contributor)。

步骤 5

从分配访问 (Assign access to) 下拉列表中选择函数应用 (Function App)。

步骤 6

选择 ASA virtual 函数应用。

图 12. AIM 角色分配

步骤 7

点击保存 (Save)。

注

 

此外，还应确认尚未启动任何 ASA virtual 实例。

更新安全组

ARM 模板创建两个安全组，一个用于管理接口，一个用于数据接口。管理安全组将只允许 ASA virtual 管理活动所需的流量。不过，数据接口安全组将允许所有流量。

过程

根据您的部署的拓扑和应用程序需求，微调安全组规则。

注

 

数据接口安全组至少应允许来自负载均衡器的 SSH 流量。

更新 Azure 逻辑应用

逻辑应用充当 Autoscale 功能的协调器。ARM 模板会创建一个主干逻辑应用，然后您需要手动更新，提供使之作为 Auto Scale 协调器发挥作用所需的信息。

过程

步骤 1

从存储库中将文件 LogicApp.txt 恢复到本地系统，然后如下所示进行编辑。

重要

 

在继续之前，阅读并理解所有这些步骤。

这些手动步骤不会在 ARM 模板中自动执行，以便稍后只能独立升级逻辑应用。

  1. 查找所有“SUBSCRIPTION_ID”并替换为您的订用 ID 信息。

  2. 查找所有“RG_NAME”并替换为您的资源组名称。

  3. 查找所有“FUNCTIONAPPNAME”并替换为您的函数应用名称。

    以下示例显示了 LogicApp.txt 文件中的几行： 

    
  "AutoScaleManager": {
      "inputs": {
          "function": {
              "id": "/subscriptions/SUBSCRIPTION_ID/resourceGroups/RG_NAME/providers/Microsoft.Web/sites/FUNCTIONAPPNAME/functions/AutoScaleManager"
          }
.
.
                      },
                      "Deploy_Changes_to_ASA": {
                          "inputs": {
                              "body": "@body('AutoScaleManager')",
                              "function": {
                                  "id": "/subscriptions/SUBSCRIPTION_ID/resourceGroups/RG_NAME/providers/Microsoft.Web/sites/FUNCTIONAPPNAME/functions/DeployConfiguration"
                              }
.
.
                      "DeviceDeRegister": {
                          "inputs": {
                              "body": "@body('AutoScaleManager')",
                              "function": {
                                  "id": "/subscriptions/SUBSCRIPTION_ID/resourceGroups/RG_NAME/providers/Microsoft.Web/sites/FUNCTIONAPPNAME/functions/DeviceDeRegister"
                              }
                          },
                          "runAfter": {
                              "Delay_For_connection_Draining": [

  4. (可选) 编辑触发间隔，或保留默认值 (5)。这是定期触发 Autoscale 的时间间隔。以下示例显示了 LogicApp.txt 文件中的几行： 

    
        "triggers": {
            "Recurrence": {
                "conditions": [],
                "inputs": {},
                "recurrence": {
                    "frequency": "Minute",
                    "interval": 5
                },

  5. (可选) 编辑要进行排空的时间，或保留默认值 (5)。这是内向扩展操作期间，在删除设备之前从 ASA virtual 中排空现有连接的时间间隔。以下示例显示了 LogicApp.txt 文件中的几行： 

    
         "actions": {
              "Branch_based_on_Scale-In_or_Scale-Out_condition": {
                  "actions": {
                      "Delay_For_connection_Draining": {
                          "inputs": {
                              "interval": {
                                  "count": 5,
                                  "unit": "Minute"
                              }

  6. (可选) 编辑冷却时间，或保留默认值 (10)。这是在外向扩展完成后不执行任何操作的时间。以下示例显示了 LogicApp.txt 文件中的几行： 

    
                 "actions": {
                     "Branch_based_on_Scale-Out_or_Invalid_condition": {
                         "actions": {
                             "Cooldown_time": {
                                 "inputs": {
                                     "interval": {
                                         "count": 10,
                                         "unit": "Second"
                                  }

注

 

这些步骤也可以从 Azure 门户完成。有关详细信息，请参阅 Azure 文档。

步骤 2

转至逻辑应用代码视图 (Logic App code view)，删除默认内容并粘贴编辑后的 LogicApp.txt 文件内容，然后点击保存 (Save)。

图 13. 逻辑应用代码视图

步骤 3

保存逻辑应用时，它处于“禁用”状态。当要启动 Auto Scale Manager 时，请点击启用 (Enable)。

图 14. 启用逻辑应用

步骤 4

启用后，任务就会开始运行。点击“正在运行”(Running) 状态可查看活动。

图 15. 逻辑应用运行状态

步骤 5

逻辑应用启动后，所有与部署相关的步骤都将完成。

步骤 6

在 VMSS 中验证是否正在创建 ASA virtual 实例。

图 16. ASA 虚拟 实例运行

在此示例中，由于在 ARM 模板部署中将 'minAsaCount' 设置为“3”并将“initDeploymentMode”设置为“批量”，因此启动了三个 ASA virtual 实例。

升级 ASA virtual

ASA virtual升级仅支持采用虚拟机规模集 (VMSS) 映像升级的形式。因此，您需要通过 Azure REST API 接口升级 ASA virtual。


注

您可以使用任何 REST 客户端来升级 ASA virtual。

开始之前

  • 获取市场中提供的新 ASA virtual 映像版本（例如：914.001）。

  • 获取用于部署原始规模集的 SKU（例如：asav-azure-byol）。

  • 获取资源组和虚拟机规模集名称。

过程

步骤 1

在浏览器中，转至以下 URL：

https://docs.microsoft.com/en-us/rest/api/compute/virtualmachinescalesets/update#code-try-0

步骤 2

在参数部分输入详细信息。

图 17. 升级ASA virtual

步骤 3

在主体 (Body) 部分输入包含新 ASA virtual 映像版本、SKU 和触发器运行的 JSON 输入。 


{
 "properties": {
        "virtualMachineProfile": {
              "storageProfile": {
                      "imageReference": {
                           "publisher": "cisco",
                           "offer": "cisco-asav",
                           "sku": "asav-azure-byol",
                            "version": "650.32.0"
                      }
                },
           }
     }
}

步骤 4

Azure 成功响应意味着 VMSS 已接受更改。

新映像将在新的 ASA virtual 实例中使用，而这些新实例将在外向扩展操作过程中启动。

  • 虽然位于同一规模集中，但现有的 ASA virtual 实例将继续使用旧软件映像。

  • 您可以覆盖上述行为，手动升级现有的 ASA virtual 实例。要执行此操作，请点击 VMSS 中的升级 (Upgrade) 按钮。它将重新启动并升级选定的 ASA virtual 实例。您必须手动重新注册并重新配置这些升级后的 ASA virtual 实例。请注意，不建议使用此方法。

Auto Scale 逻辑

外向扩展逻辑

  • POLICY-1：当任何 ASA virtual 的平均负载在所配置的持续时间内超过外向扩展阈值时，将触发外向扩展。

  • POLICY-2：当所有 ASA virtual 设备的平均负载在所配置的持续时间内超过外向扩展阈值时，将触发外向扩展。

内向扩展逻辑

  • 如果所有 ASA virtual 设备的 CPU 利用率在所配置的持续时间内低于配置的内向扩展阈值。

说明

  • 内向扩展/外向扩展以 1 为单位发生（即一次仅内向扩展/外向扩展 1 个 ASA virtual）。

  • 上述逻辑基于以下假设：负载均衡器将尝试在所有 ASA virtual设备之间平均分配连接，一般来说，所有 ASA virtual设备应平均加载。

Auto Scale 日志记录和调试

无服务器代码的每个组件都有自己的日志记录机制。此外，还会将日志发布到应用程序洞察。

  • 可以查看个别 Azure 函数的日志。

    图 18. Azure 函数日志

  • 可以查看每个逻辑应用及其各个组件每次运行的类似日志。

    图 19. 逻辑应用运行日志

  • 如果需要，可以随时停止/终止逻辑应用中任何正在运行的任务。但是，被启动/终止的当前运行 ASA virtual 设备将处于不一致状态。

  • 在逻辑应用中可以看到每个运行/个别任务所花费的时间。

  • 通过上传新的 zip，可以随时升级函数应用。在升级函数应用之前，先停止逻辑应用并等待所有任务完成。

Auto Scale 准则和限制

部署 ASA virtual Auto Scale for Azure 时，请注意以下准则和限制：

  • 扩展决定基于 CPU 使用率。

  • ASA virtual 管理接口配置为具有公共 IP 地址。

  • 仅支持 IPv4。

  • ARM 模板的输入验证功能有限，因此您需要负责提供正确的输入验证。

  • Azure 管理员可以在函数应用环境中看到明文形式的敏感数据（如管理登录凭证和密码）。您可以使用 Azure Key Vault 服务保护敏感数据。

  • 配置中的任何更改都不会自动反映在运行中的实例上。更改将仅反映在未来的设备上。应手动将此类更改推送到现有设备。

  • 如果您在现有实例上手动更新配置时遇到问题，我们建议从扩展组中删除这些实例并将其替换为新实例。

故障排除

以下是 ASA virtual Auto Scale for Azure 的常见错误情况和调试提示：

  • 无法通过 SSH 连接到 ASA virtual：检查是否通过模板将复杂密码传递到 ASA virtual；检查安全组是否允许 SSH 连接。

  • 负载均衡器运行状况检查失败：检查 ASA virtual 是否在数据接口上响应 SSH；检查安全组设置。

  • 流量问题：检查负载均衡器规则、ASA virtual 中配置的 NAT 规则/静态路由；检查模板和安全组规则中提供的 Azure 虚拟网络/子网/网关详细信息。

  • 逻辑应用无法访问 VMSS：检查 VMSS 中的 IAM 角色配置是否正确。

  • 逻辑应用运行很长时间：在外向扩展 ASA virtual 设备上检查 SSH 访问；检查 Azure VMSS 中 ASA virtual 设备的状态。

  • 与订用 ID 相关的 Azure 函数抛出错误：验证您的帐户中是否选择了默认预订。

  • 内向扩展操作失败：有时 Azure 会花费很长时间删除实例，在这种情况下，内向扩展操作可能会超时并报告错误，但最终实例将被删除。

  • 在做出任何配置更改之前，请确保禁用逻辑应用程序，并等待所有正在运行的任务完成。

如果在 ASA virtual Auto Scale 与 Azure GWLB 部署期间遇到任何问题，请查看以下故障排除提示：

  • 检查 ELB-GWLB 关联。

  • 检查 GWLB 中的运行状况探测状态。

  • 通过验证 ASA virtual 物理和逻辑接口上的流量来检查 VXLAN 配置。

  • 检查安全组规则。

通过源代码构建 Azure 函数

系统要求

  • Microsoft Windows 桌面/笔记本电脑。

  • Visual Studio（使用 Visual Studio 2019 版本 16.1.3 进行测试）


    注

    Azure 函数是使用 C# 编写的。

  • “Azure Development”工作负载需要安装在 Visual Studio 中。

使用 Visual Studio 构建

  1. 将“code”文件夹下载到本地计算机。

  2. 导航到文件夹“ASAAutoScaling”。

  3. 在 Visual Studio 中打开项目文件“ASAAutoScaling.csproj”。

  4. 使用 Visual Studio 标准程序进行清理和构建。

    图 20. Visual Studio 内部版本

  5. 成功编译内部版本后，导航到 \bin\Release\netcoreapp2.1 文件夹。

  6. 选择所有内容，点击 发送到 (Send to) > 压缩 (zipped) 文件夹 (Compressed [zipped] folder)，然后将 ZIP 文件保存为 ASM_Function.zip。

    图 21. 生成 ASM_Function.zip