Autoscaling

Horizontal Pod Autoscaling (HPA) 可以根据 CPU 使用率或应用自定义 metrics 自动扩展 Pod 数量（支持 replication controller、deployment 和 replica set ）。
控制管理器每隔 15s（可以通过 --horizontal-pod-autoscaler-sync-period 修改）查询 metrics 的资源使用情况
支持三种 metrics 类型
预定义 metrics（比如 Pod 的 CPU）以利用率的方式计算
自定义的 Pod metrics，以原始值（raw value）的方式计算
自定义的 object metrics
支持两种 metrics 查询方式：Heapster 和自定义的 REST API
支持多 metrics
注意：
本章是关于 Pod 的自动扩展，而 Node 的自动扩展请参考 Cluster AutoScaler。
在使用 HPA 之前需要 确保已部署好 metrics-server。
API 版本对照表
Kubernetes 版本
autoscaling API 版本
支持的 metrics
v1.5+
autoscaling/v1
CPU
v1.6+
autoscaling/v2beta1
Memory及自定义
示例
1
# 创建 pod 和 service
2
$ kubectl run php-apache --image=k8s.gcr.io/hpa-example --requests=cpu=200m --expose --port=80
3
service "php-apache" created
4
deployment "php-apache" created
5
​
6
# 创建 autoscaler
7
$ kubectl autoscale deployment php-apache --cpu-percent=50 --min=1 --max=10
8
deployment "php-apache" autoscaled
9
​
10
$ kubectl get hpa
11
NAME         REFERENCE                     TARGET    MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
12
php-apache   Deployment/php-apache/scale   0% / 50%  1         10        1          18s
13
​
14
# 增加负载
15
$ kubectl run -i --tty load-generator --image=busybox /bin/sh
16
Hit enter for command prompt
17
$ while true; do wget -q -O- http://php-apache.default.svc.cluster.local; done
18
​
19
# 过一会就可以看到负载升高了
20
$ kubectl get hpa
21
NAME         REFERENCE                     TARGET      CURRENT   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
22
php-apache   Deployment/php-apache/scale   305% / 50%  305%      1         10        1          3m
23
​
24
# autoscaler 将这个 deployment 扩展为 7 个 pod
25
$ kubectl get deployment php-apache
26
NAME         DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
27
php-apache   7         7         7            7           19m
28
​
29
# 删除刚才创建的负载增加 pod 后会发现负载降低，并且 pod 数量也自动降回 1 个
30
$ kubectl get hpa
31
NAME         REFERENCE                     TARGET       MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
32
php-apache   Deployment/php-apache/scale   0% / 50%     1         10        1          11m
33
​
34
$ kubectl get deployment php-apache
35
NAME         DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
36
php-apache   1         1         1            1           27m
Copied!
自定义 metrics
使用方法
控制管理器开启 --horizontal-pod-autoscaler-use-rest-clients
控制管理器配置的 --master 或者 --kubeconfig
在 API Server Aggregator 中注册自定义的 metrics API，如 https://github.com/kubernetes-incubator/custom-metrics-apiserver 和 https://github.com/kubernetes/metrics​
注：可以参考 k8s.io/metics 开发自定义的 metrics API server。
比如 HorizontalPodAutoscaler 保证每个 Pod 占用 50% CPU、1000pps 以及 10000 请求 / s：
HPA 示例
1
apiVersion: autoscaling/v1
2
kind: HorizontalPodAutoscaler
3
metadata:
4
  name: php-apache
5
  namespace: default
6
spec:
7
  scaleTargetRef:
8
    apiVersion: apps/v1beta1
9
    kind: Deployment
10
    name: php-apache
11
  minReplicas: 1
12
  maxReplicas: 10
13
  metrics:
14
  - type: Resource
15
    resource:
16
      name: cpu
17
      targetAverageUtilization: 50
18
  - type: Pods
19
    pods:
20
      metricName: packets-per-second
21
      targetAverageValue: 1k
22
  - type: Object
23
    object:
24
      metricName: requests-per-second
25
      target:
26
        apiVersion: extensions/v1beta1
27
        kind: Ingress
28
        name: main-route
29
      targetValue: 10k
30
status:
31
  observedGeneration: 1
32
  lastScaleTime: <some-time>
33
  currentReplicas: 1
34
  desiredReplicas: 1
35
  currentMetrics:
36
  - type: Resource
37
    resource:
38
      name: cpu
39
      currentAverageUtilization: 0
40
      currentAverageValue: 0
Copied!
状态条件
v1.7+ 可以在客户端中看到 Kubernetes 为 HorizontalPodAutoscaler 设置的状态条件 status.conditions，用来判断 HorizontalPodAutoscaler 是否可以扩展（AbleToScale）、是否开启扩展（ScalingActive）以及是否受到限制（ScalingLimitted）。
1
$ kubectl describe hpa cm-test
2
Name:                           cm-test
3
Namespace:                      prom
4
Labels:                         <none>
5
Annotations:                    <none>
6
CreationTimestamp:              Fri, 16 Jun 2017 18:09:22 +0000
7
Reference:                      ReplicationController/cm-test
8
Metrics:                        (current / target)
9
  "http_requests" on pods:      66m / 500m
10
Min replicas:                   1
11
Max replicas:                   4
12
ReplicationController pods:     1 current / 1 desired
13
Conditions:
14
  Type                  Status  Reason                  Message
15
  ----                  ------  ------                  -------
16
  AbleToScale           True    ReadyForNewScale        the last scale time was sufficiently old as to warrant a new scale
17
  ScalingActive         True    ValidMetricFound        the HPA was able to successfully calculate a replica count from pods metric http_requests
18
  ScalingLimited        False   DesiredWithinRange      the desired replica count is within the acceptable range
19
Events:
Copied!
HPA 最佳实践
为容器配置 CPU Requests
HPA 目标设置恰当，如设置 70% 给容器和应用预留 30% 的余量
保持 Pods 和 Nodes 健康（避免 Pod 频繁重建）
保证用户请求的负载均衡
使用 kubectl top node 和 kubectl top pod 查看资源使用情况
参考文档
​Ensure High Availability and Uptime With Kubernetes Horizontal Pod Autoscaler and Prometheus​

核心原理 - 以前

资源对象

下一个

ConfigMap

最近更新 3mo ago

复制链接

内容