• 欢迎访问露水湾网站,WordPress信息,WordPress教程,推荐使用最新版火狐浏览器和Chrome浏览器访问本网站
  • Git主题现已支持滚动公告栏功能,兼容其他浏览器,看到的就是咯,在后台最新消息那里用li标签添加即可。
  • 最新版Git主题已支持说说碎语功能,可像添加文章一样直接添加说说,新建说说页面即可,最后重新保存固定连接,

Kubernetes(k8s) Pod 弹性伸缩详解与使用

docker dewbay 1年前 (2019-04-12) 476次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

Kubernetes HPA(Horizontal Pod Autoscaling)Pod水平自动伸缩,通过此功能,只需简单的配置,集群便可以利用监控指标(cpu 使用率等)自动的扩容或者缩容服务中Pod数量,当业务需求增加时,系统将为您无缝地自动增加适量容器 ,提高系统稳定性。本文将详细讲解 HPA 的核心设计原理和基于 Hepaster 的使用方法。

1. HPA 概览

Kubernetes(k8s) Pod 弹性伸缩详解与使用


HPA 在kubernetes中被设计为一个 controller,可以简单的使用kubectl autoscale 命令来创建。HPA Controller 默认 30 秒轮询一次,查询指定的 resource 中(Deployment,RC)的资源使用率,并且与创建时设定的值和指标做对比,从而实现自动伸缩的功能。

当 Pod 没有设置 request 时,HPA 不会工作。

2. 自动伸缩算法

        Ceil(前采集到的使用率 / 用户自定义的使用率) * Pod数量)

3. HPA YAML 文件详解

下面是一个标准的基于 heapster 的 HPA YAML 文件,同时也补充了关键字段的含义

apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  creationTimestamp: 2017-06-29T08:04:08Z
  name: nginxtest
  namespace: default
  resourceVersion: "951016361"
  selfLink: /apis/autoscaling/v1/namespaces/default/horizontalpodautoscalers/nginxtest
  uid: 86febb63-5ca1-11e7-aaef-5254004e79a3
spec:
  maxReplicas: 5 //资源最大副本数
  minReplicas: 1 //资源最小副本数
  scaleTargetRef:
    apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Deployment //需要伸缩的资源类型
    name: nginxtest  //需要伸缩的资源名称
  targetCPUUtilizationPercentage: 50 //触发伸缩的 cpu 使用率
status:
  currentCPUUtilizationPercentage: 48 //当前资源下 pod 的 cpu 使用率
  currentReplicas: 1 //当前的副本数
  desiredReplicas: 2 //期望的副本数
  lastScaleTime: 2017-07-03T06:32:19Z

4. 如何使用

4.1 创建 Heapster

创建 Heapster ServiceAccount

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: heapster
  namespace: kube-system
  labels:
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
    addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile

创建 Heapster deployment

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: heapster-v1.4.0-beta.0
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: heapster
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
    addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
    version: v1.4.0-beta.0
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: heapster
      version: v1.4.0-beta.0
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: heapster
        version: v1.4.0-beta.0
      annotations:
        scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod: ''
    spec:
      containers:
        - image: ccr.ccs.tencentyun.com/library/heapster-amd64:v1.4.0-beta.0
          name: heapster
          livenessProbe:
            httpGet:
              path: /healthz
              port: 8082
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 180
            timeoutSeconds: 5
          command:
            - /heapster
            - --source=kubernetes.summary_api:''
        - image: ccr.ccs.tencentyun.com/library/addon-resizer:1.7
          name: heapster-nanny
          resources:
            limits:
              cpu: 50m
              memory: 90Mi
            requests:
              cpu: 50m
              memory: 90Mi
          command:
            - /pod_nanny
            - --cpu=80m
            - --extra-cpu=0.5m
            - --memory=140Mi
            - --extra-memory=4Mi
            - --threshold=5
            - --deployment=heapster-v1.4.0-beta.0
            - --container=heapster
            - --poll-period=300000
            - --estimator=exponential
      serviceAccountName: heapster

创建 Heapster Service

kind: Service
apiVersion: v1
metadata: 
  name: heapster
  namespace: kube-system
  labels: 
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
    addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
    kubernetes.io/name: "Heapster"
spec: 
  ports: 
    - port: 80
      targetPort: 8082
  selector: 
    k8s-app: heapster

保存上述的文件,并使用 kubectl create -f FileName.yaml 创建,当创建完成后,可以使用 kubectl get 查看

$ kubectl get deployment heapster-v1.4.0-beta.0 -n=kube-system
NAME                     DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
heapster-v1.4.0-beta.0   1         1         1            1           1m
$ kubectl get svc heapster -n=kube-system
NAME       CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
heapster   172.16.255.119   <none>        80/TCP    4d

4.2 创建服务

Kubernetes(k8s) Pod 弹性伸缩详解与使用

创建一个用于测试的服务,可以选择从控制台创建,实例数量设置为 1

4.3 创建 HPA

现在,我们要创建一个 HPA,可以使用如下命令

$ kubectl autoscale deployment nginxtest --cpu-percent=10 --min=1 --max=10
deployment "nginxtest" autoscaled
$ kubectl get hpa                                                         
NAME        REFERENCE              TARGET    CURRENT   MINPODS   MAXPODS   AGE
nginxtest   Deployment/nginxtest   10%       0%        1         10        13s

此命令创建了一个关联资源 nginxtest 的 HPA,最小的 pod 副本数为 1,最大为 10。HPA 会根据设定的 cpu 使用率(10%)动态的增加或者减少 pod 数量,此地方用于测试,所以设定的伸缩阈值会比较小。

4.4 测试

4.4.1 增大负载

我们来创建一个 busybox,并且循环访问上面创建的服务。

$ kubectl run -i --tty load-generator --image=busybox /bin/sh
If you don't see a command prompt, try pressing enter.
/ # while true; do wget -q -O- http://172.16.255.60:4000; done

下图可以看到,HPA 已经开始工作。

$ kubectl get hpa
NAME        REFERENCE              TARGET    CURRENT   MINPODS   MAXPODS   AGE
nginxtest   Deployment/nginxtest   10%       29%        1         10        27m

同时我们查看相关资源 nginxtest 的副本数量,副本数量已经从原来的 1 变成了 3。

$ kubectl get deployment nginxtest
NAME        DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginxtest   3         3         3            3           4d

同时再次查看 HPA,由于副本数量的增加,使用率也保持在了 10%左右。

$ kubectl get hpa
NAME        REFERENCE              TARGET    CURRENT   MINPODS   MAXPODS   AGE
nginxtest   Deployment/nginxtest   10%       9%        1         10        35m

4.4.2 减小负载

我们关掉刚才的 busbox 并等待一段时间。

$ kubectl get hpa     
NAME        REFERENCE              TARGET    CURRENT   MINPODS   MAXPODS   AGE
nginxtest   Deployment/nginxtest   10%       0%        1         10        48m
$ kubectl get deployment nginxtest
NAME        DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginxtest   1         1         1            1           4d

可以看到副本数量已经由 3 变为 1。

5. 总结

本文主要介绍了 HPA 的相关原理和使用方法,此功能可以能对服务的容器数量做自动伸缩,对于服务的稳定性是一个很好的提升。但是当前稳定版本中只有 cpu 使用率这一个指标,是一个很大的弊端。我们会继续关注社区 HPA 自定义监控指标的特性,待功能稳定后,会持续输出相关文档。


露水湾 , 版权所有丨如未注明 , 均为原创丨本网站采用BY-NC-SA协议进行授权
转载请注明原文链接:Kubernetes(k8s) Pod 弹性伸缩详解与使用
喜欢 (0)
[]
分享 (0)
关于作者:
发表我的评论
取消评论

表情 贴图 加粗 删除线 居中 斜体 签到

Hi,您需要填写昵称和邮箱!

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址