Cluster Autoscaler
Cluster AutoScaler 是一个自动扩展和收缩 Kubernetes 集群 Node 的扩展。当集群容量不足时,它会自动去 Cloud Provider (支持 GCE、GKE、Azure、AKS、AWS 等)创建新的 Node,而在 Node 长时间(超过 10 分钟)资源利用率很低时(低于 50%)自动将其删除以节省开支。
Cluster AutoScaler 独立于 Kubernetes 主代码库,维护在 https://github.com/kubernetes/autoscaler

部署

Cluster AutoScaler v1.0+ 可以基于 Docker 镜像 gcr.io/google_containers/cluster-autoscaler:v1.3.0 来部署,详细的部署步骤可以参考
注意,在开启 RBAC 的集群中创建 cluster-autoscaler ClusterRole

工作原理

Cluster AutoScaler 定期(默认间隔 10s)检测是否有充足的资源来调度新创建的 Pod,当资源不足时会调用 Cloud Provider 创建新的 Node。
为了自动创建和初始化 Node,Cluster Autoscaler 要求 Node 必须属于某个 Node Group,比如
    GCE/GKE 中的 Managed instance groups(MIG)
    AWS 中的 Autoscaling Groups
    Azure 中的 Scale Sets 和 Availability Sets
当集群中有多个 Node Group 时,可以通过 --expander=<option> 选项配置选择 Node Group 的策咯,支持如下四种方式
    random:随机选择
    most-pods:选择容量最大(可以创建最多 Pod)的 Node Group
    least-waste:以最小浪费原则选择,即选择有最少可用资源的 Node Group
    price:选择最便宜的 Node Group(仅支持 GCE 和 GKE)
目前,Cluster Autoscaler 可以保证
    小集群(小于 100 个 Node)可以在不超过 30 秒内完成扩展(平均 5 秒)
    大集群(100-1000 个 Node)可以在不超过 60 秒内完成扩展(平均 15 秒)
Cluster AutoScaler 也会定期(默认间隔 10s)自动监测 Node 的资源使用情况,当一个 Node 长时间(超过 10 分钟其期间没有执行任何扩展操作)资源利用率都很低时(低于 50%)自动将其所在虚拟机从云服务商中删除(注意删除时会有 1 分钟的 graceful termination 时间)。此时,原来的 Pod 会自动调度到其他 Node 上面(通过 Deployment、StatefulSet 等控制器)。
注意,Cluster Autoscaler 仅根据 Pod 的调度情况和 Node 的整体资源使用清空来增删 Node,跟 Pod 或 Node 的资源度量(metrics)没有直接关系。
用户在启动 Cluster AutoScaler 时可以配置 Node 数量的范围(包括最大 Node 数和最小 Node 数)。
在使用 Cluster AutoScaler 时需要注意:
    由于在删除 Node 时会发生 Pod 重新调度的情况,所以应用必须可以容忍重新调度和短时的中断(比如使用多副本的 Deployment)
    当 Node 上面的 Pods 满足下面的条件之一 时,Node 不会删除
      Pod 配置了 PodDisruptionBudget (PDB)
      kube-system Pod 默认不在 Node 上运行或者未配置 PDB
      Pod 不是通过 deployment, replica set, job, stateful set 等控制器创建的
      Pod 使用了本地存储
      其他原因导致的 Pod 无法重新调度,如资源不足,其他 Node 无法满足 NodeSelector 或 Affinity 等

最佳实践

    Cluster AutoScaler 可以和 Horizontal Pod Autoscaler(HPA)配合使用
    不要手动修改 Node 配置,保证集群内的所有 Node 有相同的配置并属于同一个 Node 组
    运行 Pod 时指定资源请求
    必要时使用 PodDisruptionBudgets 阻止 Pod 被误删除
    确保云服务商的配额充足
    Cluster AutoScaler 与云服务商提供的 Node 自动扩展功能以及基于 CPU 利用率的 Node 自动扩展机制冲突,不要同时启用

参考文档

最近更新 2yr ago