Kubernetes Pod水平自动伸缩(HPA)
Kubernetes Pod水平自动伸缩(HPA)
scofield 菜鸟运维杂谈
HPA简介
HAP,全称 Horizontal Pod Autoscaler, 可以基于 CPU 利用率自动扩缩 ReplicationController、Deployment 和 ReplicaSet 中的 Pod 数量。除了 CPU 利用率,也可以基于其他应程序提供的自定义度量指标来执行自动扩缩。Pod 自动扩缩不适用于无法扩缩的对象,比如 DaemonSet。
Pod 水平自动扩缩特性由 Kubernetes API 资源和控制器实现。资源决定了控制器的行为。控制器会周期性的调整副本控制器或 Deployment 中的副本数量,以使得 Pod 的平均 CPU 利用率与用户所设定的目标值匹配。
Pod HAP工作机制示意图
实际生产中,广泛使用这四类指标:
1、Resource metrics - CPU核内存利用率指标
2、Pod metrics - 例如网络利用率和流量
3、Object metrics - 特定对象的指标,比如Ingress, 可以按每秒使用请求数来扩展容器
4、Custom metrics - 自定义监控,比如通过定义服务响应时间,当响应时间达到一定指标时自动扩容
好了,概念就说这些,想了解更多,请参看官网,现在开始实战。
示例
1、首先我们部署一个nginx,副本数为2,请求cpu资源为200m。同时为了便宜测试,使用NodePort暴露服务。命名空间:hpa
apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: labels: app: nginx name: nginx namespace: hpaspec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: nginx template: metadata: labels: app: nginx spec: containers: - image: nginx name: nginx resources: requests: cpu: 200m memory: 100Mi---apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: nginx namespace: hpaspec: type: NodePort ports: - port: 80 targetPort: 80 selector: app: nginx
2、查看部署结果
[root@k8s-node001 HPA]# kubectl get po -n hpaNAME READY STATUS RESTARTS AGEnginx-5c87768685-48b4v 1/1 Running 0 8m38snginx-5c87768685-kfpkq 1/1 Running 0 8m38s
3、创建HPA
简单说下:这里创建一个HPA,用于控制我们上一步骤中创建的 Deployment,使 Pod 的副本数量维持在 1 到 10 之间。
HPA 将通过增加或者减少 Pod 副本的数量(通过 Deployment)以保持所有 Pod 的平均 CPU 利用率在 50% 以内。
算法参见
apiVersion: autoscaling/v2beta2kind: HorizontalPodAutoscalermetadata: name: nginx namespace: hpaspec: scaleTargetRef: apiVersion: apps/v1 kind: Deployment name: nginx minReplicas: 1 maxReplicas: 10 metrics: - type: Resource resource: name: cpu target: type: Utilization averageUtilization: 50
4、查看部署结果
[root@k8s-node001 HPA]# kubectl get hpa -n hpaNAME REFERENCE TARGETS MINPODS MAXPODS REPLICAS AGEnginx Deployment/nginx 0%/50% 1 10 2 50s
5、压测,观察Pod数和HPA变化
执行压测命令
[root@k8s-node001 ~]# ab -c 1000 -n 100000000 http://192.168.100.185:30792/This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1843412 $>Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/Benchmarking 192.168.100.185 (be patient)
观察变化
[root@k8s-node001 HPA]# kubectl get hpa -n hpaNAME REFERENCE TARGETS MINPODS MAXPODS REPLICAS AGEnginx Deployment/nginx 303%/50% 1 10 7 12m[root@k8s-node001 HPA]# kubectl get po -n hpaNAME READY STATUS RESTARTS AGEpod/nginx-5c87768685-6b4sl 1/1 Running 0 85spod/nginx-5c87768685-99mjb 1/1 Running 0 69spod/nginx-5c87768685-cls7r 1/1 Running 0 85spod/nginx-5c87768685-hhdr7 1/1 Running 0 69spod/nginx-5c87768685-jj744 1/1 Running 0 85spod/nginx-5c87768685-kfpkq 1/1 Running 0 27mpod/nginx-5c87768685-xb94x 1/1 Running 0 69s
从以上输出可以看出,hpa TARGETS达到了303%,需要扩容。pod数自动扩展到了7个。
继续等待压测结束或者直接打断压测
[root@k8s-node001 ~]# kubectl get hpa -n hpaNAME REFERENCE TARGETS MINPODS MAXPODS REPLICAS AGEnginx Deployment/nginx 20%/50% 1 10 7 16m。。。N分钟后。。。[root@k8s-node001 ~]# kubectl get hpa -n hpaNAME REFERENCE TARGETS MINPODS MAXPODS REPLICAS AGEnginx Deployment/nginx 0%/50% 1 10 7 18m。。。再过N分钟后。。。[root@k8s-node001 ~]# kubectl get po -n hpaNAME READY STATUS RESTARTS AGEnginx-5c87768685-jj744 1/1 Running 0 11m
这时,CPU 利用率已经降到 0,所以 HPA 将自动缩减副本数量至 1。
这里需要注意下:为什么会将副本数降为1,而不是我们部署时指定的replicas: 2呢?
因为在创建HPA时,指定了副本数范围,这里是minReplicas: 1,maxReplicas: 10。所以HPA在缩减副本数时减到了1。
Tips:自动扩缩完成副本数量的改变可能需要几分钟的时间。
总结
PS:后续文章会同步到dev.kubeops.net
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