Azure Virtual Machine Scale Sets - Auto-Scaling VM-Gruppen

Azure Virtual Machine Scale Sets (VMSS) ermöglichen die Erstellung und Verwaltung einer Gruppe lastverteilter, automatisch skalierender VM-Instanzen.

Was sind Azure Virtual Machine Scale Sets?

Virtual Machine Scale Sets sind Azures Lösung für die Verwaltung großer Gruppen von VMs, die automatisch basierend auf Last, Zeitplänen oder manuell skalieren können. Instanzen werden aus einem gemeinsamen Konfigurationsmodell erstellt, wodurch sich hunderte VMs ohne zusätzlichen Konfigurationsaufwand verwalten lassen. Integriertes Load Balancing über Azure Load Balancer (Layer 4) oder Application Gateway (Layer 7 inklusive TLS-Terminierung) verteilt Traffic automatisch auf die Instanzen.

Es gibt zwei Orchestrierungsmodi: Flexible (von Microsoft für neue Deployments empfohlen) verwaltet reguläre Azure-VMs mit vollem Zugriff auf Standard-VM-APIs, unterstützt gemischte VM-Größen und -Betriebssysteme sowie die Kombination von Spot- und On-Demand-Instanzen und bietet Hochverfügbarkeitsgarantien für bis zu 1.000 Instanzen. Uniform (klassisch) verwaltet Instanzen als Gruppe über eigene Scale-Set-spezifische VM-APIs, unterstützt aktuell höhere maximale Instanzzahlen (bis 3.000 mit Fault-Domain-Garantie), bietet aber weniger Flexibilität und ist nicht mit Standard-VM-Funktionen wie Azure Backup oder Azure Site Recovery kompatibel. Der Orchestrierungsmodus wird bei der Erstellung festgelegt und kann danach nicht mehr geändert werden.

Für Hochverfügbarkeit lassen sich Scale-Set-Instanzen über Fault Domains innerhalb eines Rechenzentrums oder über mehrere Availability Zones verteilen, um auch gegen Ausfälle ganzer Rechenzentren abgesichert zu sein.

Kernfunktionen

• Automatische Skalierung basierend auf Metriken (CPU, Memory, Custom Metrics), Zeitplänen oder manuell
• Zwei Orchestrierungsmodi: Flexible (empfohlen, Standard-VM-API, gemischte VM-Typen) und Uniform (klassisch, hohe Instanzzahlen)
• Integriertes Load Balancing über Azure Load Balancer oder Application Gateway
• Verteilung über Fault Domains und Availability Zones für Hochverfügbarkeit
• Unterstützung für Spot-VMs zur Kostenoptimierung bei fehlertoleranten Workloads
• Automatisierte Update-Policies (Automatic, Rolling, Manual)

Typische Anwendungsfälle

Auto-Scaling für Web-Anwendungen

Web-Frontends skalieren automatisch bei Traffic-Spitzen und reduzieren die Instanzzahl bei niedriger Auslastung, was Kosten in Nutzungstälern spart.

Worker-Nodes für Kubernetes/AKS

VMSS dient als Basis für Node Pools in Azure Kubernetes Service. Flexible Orchestration unterstützt dabei gemischte VM-Größen für optimierte Workload-Platzierung.

Batch-Processing und Big Data

Compute-Ressourcen für Batch-Jobs werden nur bei Bedarf hochskaliert. Spot-VMs in Scale Sets ermöglichen deutliche Kosteneinsparungen für unterbrechbare Workloads.

Stateless Microservices und CI/CD-Build-Agents

Zustandslose Anwendungen und Build-Agents profitieren von schneller horizontaler Skalierung und der einfachen Verwaltung identisch konfigurierter Instanzen.

Vorteile

• Keine zusätzlichen Kosten für den Scale-Set-Dienst selbst, nur für tatsächlich genutzte Ressourcen
• Einheitliche Verwaltung großer VM-Flotten ohne manuellen Konfigurationsaufwand
• Kombinierbar mit Spot-Instanzen für signifikante Kosteneinsparungen
• Nahtlose Integration mit Autoscale, Load Balancing und Availability Zones

Häufig gestellte Fragen zu Virtual Machine Scale Sets

Was ist der Unterschied zwischen Uniform und Flexible Orchestration?

Flexible Orchestration verwaltet reguläre Azure-VMs mit vollem Zugriff auf Standard-VM-APIs, unterstützt gemischte VM-Größen/-Betriebssysteme sowie Spot- und On-Demand-Mix und bietet Hochverfügbarkeitsgarantien für bis zu 1.000 Instanzen. Uniform Orchestration verwaltet Instanzen über eigene Scale-Set-VM-APIs, unterstützt höhere maximale Instanzzahlen, aber weniger Flexibilität und keine Kompatibilität mit Diensten wie Azure Backup. Microsoft empfiehlt Flexible Orchestration für neue Deployments.

Was kostet ein Virtual Machine Scale Set?

Es fallen keine zusätzlichen Kosten für den Scale-Set-Dienst selbst an. Abgerechnet werden ausschließlich die genutzten Compute-, Storage- und Netzwerk-Ressourcen wie bei regulären VMs, zuzüglich eines separat abgerechneten Load Balancers, falls genutzt.

Kann ich Spot-VMs in Scale Sets nutzen?

Ja, Azure Spot VMs lassen sich in Scale Sets für fehlertolerante, unterbrechbare Workloads einsetzen und ermöglichen deutliche Kosteneinsparungen gegenüber regulären On-Demand-Instanzen. Eine konfigurierbare Eviction Policy steuert das Verhalten bei Kapazitätsmangel (Deallocate oder Delete).

Unterstützt VMSS Stateful-Anwendungen?

Flexible Orchestration unterstützt inzwischen auch Stateful-Anwendungen und Quorum-basierte Workloads besser als früher, unter anderem durch Unterstützung von Azure Backup und Azure Site Recovery. Für stark zustandsbehaftete Workloads mit komplexen Orchestrierungsanforderungen ist häufig weiterhin Azure Kubernetes Service mit StatefulSets die passendere Wahl.

Was ist der Unterschied zu Availability Sets?

Availability Sets bieten eine feste Anzahl von VMs mit manueller Skalierung und keiner integrierten Autoscale-Funktion. Virtual Machine Scale Sets bieten automatische Skalierung, Verteilung über Availability Zones und mehr Flexibilität bei der Instanzverwaltung.

Integration mit innFactory

Als Microsoft Solutions Partner unterstützt innFactory Sie bei Design und Implementierung von Auto-Scaling-Architekturen mit Virtual Machine Scale Sets. Wir helfen bei der Auswahl des passenden Orchestrierungsmodus, der Konfiguration von Autoscale-Regeln, der Integration mit Load Balancern sowie der Migration von Availability Sets zu VMSS.

Kontaktieren Sie uns für eine unverbindliche Beratung zu Azure Virtual Machine Scale Sets und Microsoft Azure.