在AWS中国区域，通过AWS Lambda实现实例的自动化调度，以优化资源使用成本和简化管理。
AWS按需提供基础架构，以便客户可以控制其资源容量并仅为其使用的资源付费。降低成本的一种简单方法是停止未使用的资源，然后在需要时再次启动这些资源。但是当客户存在大量这类资源，或者需要在多个区域（如：北京和宁夏区域）甚至跨多个帐户进行统一管理这些资源时，对管理员来说将是一个非常繁琐的工作。
AWS Instance Scheduler是一种自动启动和停止Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2）和Amazon Relational Database Service（Amazon RDS）实例的解决方案。本项目以AWS Instance Scheduler方案为核心，针对中国区域的实际情况，进行了补充和修改，以便在北京和宁夏区域可以直接部署和使用。
实例调度程序将利用AWS资源标记和AWS Lambda在客户定义的调度计划中跨多个AWS区域和帐户自动停止和重新启动实例。 （请注意，停止Amazon EC2实例与终止Amazon EC2实例不同。默认情况下，Amazon EC2实例配置为在关闭时停止，而不是终止，但客户可以修改此行为。在使用此解决方案之前，请验证实例已合适设置为停止或终止。）该解决方案易于部署，有助于降低运营成本，简化运维工作量。例如，组织可以使用生产环境中的Instance Scheduler在工作时间之外每天自动停止实例。对于使所有实例完全运行的客户而言，此解决方案可以为那些仅在正常工作时间内需要的实例（每周利用率从168小时减少到50小时）节省高达70％的成本。 请注意，由于该实例调度程序使用了AWS Lambda和Amazon DynamoDB，你需要负责运行实例调度程序时使用的AWS服务的成本。
。
通过以客户定义的时间间隔设置Amazon CloudWatch事件。此事件调用Instance Scheduler的AWS Lambda函数。在配置期间，用户定义AWS区域和帐户，以及Instance Scheduler将用于将调度计划与适用的Amazon EC2和Amazon RDS实例相关联的自定义标签。这些值存储在Amazon DynamoDB中，Lambda函数每次运行时都会检索它们。然后，客户将自定义标签应用于适用的实例。
在Instance Scheduler的初始配置期间，将定义用于标识适用的Amazon EC2和Amazon RDS实例的标签键。创建计划时，您指定的名称将用作标签值，用于标识要应用于标签资源的调度计划。例如，用户可以使用解决方案的默认标签键Schedule并创建一个名为uk-office-hours的调度计划。要识别将使用英国办公时间计划的实例，用户会将Schedule标签键添加uk-office-hours值。如图所示：
每次实例调度程序的Lambda函数运行时，它会根据相关计划中的目标状态（由实例标签中的计划中的一个或多个句点定义）检查每个适当标记的实例的当前状态，然后在必要时执行适当的启动或停止活动。
例如，如果在周五上午9点调用Lambda函数，并且它使用Schedule = cn-office-hours标签标识已停止的Amazon EC2或Amazon RDS实例，则它将检查Amazon DynamoDB的办公时间计划配置的细节。 如果办公时间计划包含一个周期规则，指示该实例应在周一至周五从上午9点到下午6点运行，则Lambda函数将启动该实例。
由于中国区域目前不支持Lambda函数的环境变量特性，本方案使用AWS Systems Manager的参数仓库（Parameter Store）存放Lambda函数的环境参数，如Lambda函数运行时访问DynamoDB的表名称。
AWS Systems Manager 提供一个集中式存储来管理配置数据，支持数据库字符串等纯文本数据或密码等保密数据。这让您能够将保密数据和配置数据与代码分开。您可以标记参数并将其整理成不同的层级，这有助于您更轻松地管理参数。例如，您可以将同一参数名称 (“db-string”) 与不同的层级路径 (“dev/db-string”或“prod/db-string”) 结合使用，用于存储不同的值。此外，您还可以使用 AWS Identity and Access Management (IAM) 控制用户和资源对参数的访问权限。参数可以通过 Amazon Elastic Container Service、AWS Lambda 和 AWS CloudFormation 等其他 AWS 服务引用。
[定义IAM角色和策略]
这里要为Lambda和CloudWatch Events授予相应的访问权限，例如Lambda函数执行中需要读DynamoDB调度计划配置表、写DynamoDB状态表，读取资源标记，启动、停止实例等。详细权限信息可参考部署模版中权限部分的定义。
[构建Lambda函数及相关服务配置]
给出Lambda函数的核心结构：
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其中，handle_request部分为核心处理逻辑，这里根据处理类型的不同，封装了几个Handler类，分别处理来自CloudWatch Event、调度器初始化设置、管理CLI的计划配置请求和实例调度请求，实例调度请求将按照账户、区域和调度种类（EC2/RDS）进行分层处理。
这部分涉及到的DynamoDB配置表和状态表、SNS Topic/Subscription、CloudWatch Log Group及Parameter Store参数的创建相对比较简单，这里就不再赘述。更多信息可参考部署模版中相应部分的定义。
一个复杂的程序经常需要在很多模块文件中读取和使用不同的参数，因此，为了避免在不同地方重复编写雷同的代码，有必要将Lambda函数中对其它服务的API访问进行封装。这里参照面向对象的设计思想，以对Parameter Store API的访问为例，根据访问逻辑对参数集对象进行封装并定义相应的类，以方便其它地方复用。
封装的Paramter Store类定义如下：
class SSMParamStore(object):
"""
Provide a dictionary-like interface to access AWS SSM Parameter Store
"""
def __init__(self, prefix=None, ssm_client=None, ttl=None):
self._prefix = (prefix or "").rstrip("/") + "/"
self._client = ssm_client or boto3.client('ssm')
self._ttl = ttl
...
def get(self, name, default=None):
...
abs_key = "%s%s" % (self._prefix, name)
if name not in self._keys:
self.errormsg = "get error: Key not exist!"
return default
...
else:
return self._get_value(name, abs_key)
def put(self, key, value):
assert key, 'Key can not be empty!'
abs_key = "%s%s" % (self._prefix, key)
try:
response = self._client.put_parameter(
Name=abs_key,
Value=value,
Overwrite=True,
Type='String'
)
...
def put_secure(self, key, value, kmsKeyId=None):
assert key, 'Key can not be empty!'
abs_key = "%s%s" % (self._prefix, key)
try:
if kmsKeyId is None:
response = self._client.put_parameter(
Name=abs_key,
Value=value,
Overwrite=True,
Type='SecureString'
)
...
def delete(self, name):
...
abs_key = "%s%s" % (self._prefix, name)
...
else:
resp = self._client.delete_parameter(Name=abs_key)
self._keys.pop(name,None)
return resp
def refresh(self):
...
while not end_of_rec:
if not nextToken:
responses = self._client.describe_parameters(
ParameterFilters=[
dict(Key="Path", Option="Recursive", Values=[self._prefix])
]
)
else:
responses = self._client.describe_parameters(
NextToken=nextToken,
ParameterFilters=[
dict(Key="Path", Option="Recursive", Values=[self._prefix])
]
)
...
def _get_value(self, name, abs_key):
...
if 'value' not in entry:
parameter = self._client.get_parameter(Name=abs_key, WithDecryption=True)['Parameter']
...
return entry['value']这样，在Lambda函数中当需要访问Parameter Store中的参数时，通过以下调用就可以方便获取所需的参数：
import ssm_paramstore
from ssm_paramstore import SSMParamStore
#set parameterstore path prefix and get the handler to
ssmPrefix = "/lambdaEnvConfig/InstanceSchedulerMain"
ssm_paramstore.conf = SSMParamStore(prefix=ssmPrefix)
...
debug = ssm_paramstore.conf.get(configuration.ENV_TRACE,'False')
...[创建CloudWatch的Event规则]
完成前面步骤后，这一步就非常简单了，只需要在CloudWatch控制台中创建Event Rule，并指定自定义时间间隔，然后将上面创建的Lambda函数加到Target中就好了。
为了简化实例调度程序的部署，这里给出了可以在中国区域使用的AWS CloudFormation json格式模版，你可以直接通过模版快速部署上述实例自动调度方案。 共包括两个模版：
同时，请将aws-instance-scheduler目录复制到相应的S3 Bucket下面。
注意：如果使用跨账户管理实例调度，请将被管账户模版执行结果role ARN填写到管理账户模版执行的输入参数cross account role ARN中，多个ARN以逗号分隔。
两个简单步骤：
- 在DynamoDB的xxx-ConfigTable-xxx中参照缺省计划定义你的period和schedule。其中，period是用于定义时间段或周期信息，schedule定义调度计划信息。 这里也提供了CLI接口程序包，你可以将schedule-cli.zip下载到本地安装，通过cli接口配置和定义调度计划，具体命令格式可执行scheduler-cli -h查看
- 为需要管理的实例打标签，格式如Schedule = cn-office-hours，其中cn-office-hours就是你定义的schedule的名称
schedule定义支持的属性
| 属性名称 | 说明 |
|---|---|
| name | Unique Name，用做tag value，标识作用于被标记资源的schedule |
| type | 标识此item为schedule |
| timezone | Time Zone。如果不指定，采用config中的缺省时区 |
| periods | 一个或多个period，定义实例的运行时间。当有多个时，至少一个满足条件 |
| enforced | 强制保持schedule中定义的状态 |
| retain_running | 保持运行状态，即如果在period之前启动了实例，那么在period结束时间点不自动停止 |
| override_status | 临时重载启停活动，即如果设置为running，将不会自动停止实例；如果设置为stopped，将不会自动启动实例。如果同时指定了enforced属性，enforced优先 |
| <period-name>@<instance-type> | 可选，只针对EC2实例。当针对一个period指定实例类型时，将自动按照指定实例类型启动被标记实例。如果运行中实例的类型不同于period指定的类型，将停止当前实例并按照指定实例类型重新启动(Resizing要求指定的实例类型与当前类型兼容) |
| use_maintenance_window | 只针对RDS实例。选择是否将RDS维护窗口作为一个running period加到schedule中 |
| use_metrics | 选择是否在schedule级别enable CloudWatch metrics，它会重载config级别的设置 |
period定义支持的属性
| 属性名称 | 说明 |
|---|---|
| type | 标识此item为 period |
| begintime | 启动实例的时间点(HH:MM)。如果未指定endtime，但指定了weekdays，将通过weekdays确定停止时间点。例如weekdays指定mon-fri，则实例将在周五的11:59 pm被停止 |
| endtime | 停止实例的时间点(HH:MM)。如果begintime和endtime都未指定，将使用weekdays, monthdays, months来确定启停时间点 |
| weekdays | 指定一星期中在哪些天实例将运行。可以是列表(mon,fri)，范围(mon-fri)，一个月中第n个(mon#1)，一个月中最后一个(friL) |
| monthdays | 指定一个月中在哪些天实例将运行。可以是列表(1-7,10,20)，范围(1-30)，每n天(1/5,1-15/2)，最后一天(L)，离指定日期最近的工作日(25W) |
| months | 指定那几个月实例将运行。可以是列表(1,6,9,12)，范围(1-6)，每n个月(Jan/3, Jan-Jul/2) |
注意：
- 如果一个schedule包含多个period，建议同时指定begintime和endtime，否则将根据其它period中指定的时间来决定启停时间点。
- 必须至少指定以下几个属性中的一个：begintime, endtime, weekdays, monthdays, months
- 当一个period中包含多个条件时，所有条件必须为true