开发者中心基于Kubernetes实现云上的自动扩缩

本文主要是介绍开发者中心基于Kubernetes实现云上的自动扩缩，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

开发者中心基于Kubernetes实现云上的自动扩缩

- - Horizontal Pod Autoscaler
  - 样例
  - 弹性伸缩容错处理
  - 开发者中心自动扩缩使用

随着业务量的增多，应用的压力越来越大，这时就需要调整应用的部署量来应对高并发。但是业务量并非一成不变的，当业务量减少时，应用部署过多反而成为一种资源的浪费，这时需要减少部署量来降低资源的损耗。在传统的运维过程中，离不开人为的操作，同时启动量的多少对于运维人员来说也不能准确把控。幸运的是Kubernetes提供了容器的弹性伸缩功能，通过对容器的cpu、内存、并发量等监控，实现容器的自动伸缩，极大的简化了运维的操作难度、节省了人员开支和资源损耗。

Horizontal Pod Autoscaler

Horizontal Pod Autoscaling，简称HPA, Kubernetes通过HPA的设定，实现了容器的弹性伸缩功能。对于Kubernetes中的POD集群来说，HPA可以实现很多自动化功能，比如当POD中业务负载上升的时候，可以创建新的POD来保证业务系统稳定运行，当POD中业务负载下降的时候，可以销毁POD来减少资源的浪费。

HPA流程

HPA最早版本（autoscaling/v1）仅支持CPU作为可监控的度量标准。当前版本HPA处于测试阶段（autoscaling/v2beta1）支持内存和其他自定义指标。

当前的弹性伸缩的指标包括：

CPU
内存
并发数
包传输大小

HPA控制器默认每隔30秒就会运行一次，一旦创建的HPA，我们就可以通过命令查看获取到的当前指标信息

$ kubectl get hpa NAME -n NAMESPACE

同样如果要查看HAP的事件，也可通下面的命令查看

$ kubectl describe hpa NAME -n NAMESPACE

样例

apiVersion: autoscaling/v2beta1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:name: hpa-namenamespace: my-namespace
spec:scaleTargetRef:apiVersion: apps/v1kind: Deployment  # 基于Deployment进行扩缩name: deployment-name  # Deployment名minReplicas: 1   # 最大实例数maxReplicas: 10   # 最小实例数metrics:- type: Resourceresource:name: cputargetAverageUtilization: 50  # CPU阈值设定50%- type: Podspods:metricName: packets-per-secondtargetAverageValue: 1k   # 每秒数据量- type: Objectobject:metricName: requests-per-secondtarget:apiVersion: extensions/v1beta1kind: Ingressname: main-routetargetValue: 10k   # 每秒请求量

弹性伸缩容错处理

HPA通过heapster或自定义RESTClient获取到当前的指标信息如CPU，会对HPA设定值进行比较后，进行扩容或缩容，使当前值尽量向其设定值靠近。同时为避免业务的不稳定，弹性伸缩增加了等待时间，当进行扩或缩后，HPA将进行一段时间的等待，这段时间不会进行弹性伸缩。对于扩容，等待时间为3分钟，而缩容，等待时间为5分钟。
HPA Controller中有一个tolerance（容忍力）的概念，它允许一定范围内的使用量的不稳定，现在默认为0.1，这也是出于维护系统稳定性的考虑。例如，设定HPA调度策略为cpu使用率高于50%触发扩容，那么只有当使用率大于55%或者小于45%才会触发伸缩活动，HPA会尽力把Pod的使用率控制在这个范围之间。
具体的每次扩容或者缩容的多少Pod的算法为：

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

每次最大扩容pod数量不会超过当前副本数量的2倍

从Kubernetes1.6开始，对HPA控制器，在原先horizontal-pod-autoscaler-sync-period参数基础上，新增加了horizontal-pod-autoscaler-upscale-delay和horizontal-pod-autoscaler-downscale-delay两个参数，默认值分别是3分钟和5分钟，分别代表自动伸展后的延迟时间和自动收缩后的延迟时间。

我们可以通过为Controller Manager添加Flags来对水平Pod Autoscaler进行一些调整：