实现原理

针对Pod 自动扩缩容，主要根据检测 CPU 使用率或自定义指标(metrics) 是否达到预定义限制，从而自动对 Pod 进行扩/缩容。

通常对Deployment，StatefulSet进行扩缩容。不适用于无法扩/缩容的对象（如：DaemonSet）

检测方法

1，控制管理器每隔30s对metrics的资源使用情况进行查询。
(间隔时间30s，可以通过-horizontal-pod-autoscaler-sync-period修改)。

2，支持三种metrics类型：

• 预定义metrics(bPod的CPU)以利用率的方式计算
• 自定义的Pod metrics，以始值(raw value)的方式计算
• 自定义的object metrics

3，支持两种metrics查询方式：

• Heapster
• 自定义的REST API

4， 支持多metrics

具体步骤

第1步：定义deploy，指定副本数，设置资源限制

# cat hpa-nginx-deploy.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: hpa-nginx-deploy
spec:
  replicas: 2         # 指定副本数
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-hpa
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-hpa
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:
          requests:          # 指定最小限制
            cpu: "30m"
            memory: "128Mi"
          limits:            # 指定最大限制
            cpu: "50m"
            memory: "128Mi"

第2步：创建一个 HPA（主要步骤）

当cpu占用超过20%时，进行扩容，最多增加到5个pod；
当cpu占用低于20%时，进行缩容，最少减少到2个pod；

kubectl autoscale deploy  <deploy名>  --cpu-percent=20  --min=2  --max=5

第3步：安装测试metrics插件

通过kubectl top pod <pod名> 查看pod或node的cpu和内存占用情况。需要安装插件。

# 下载插件文件
wget https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml -O metrics-server-components.yaml

# 替换镜像为阿里云
sed -i 's/registry.k8s.io\/metrics-server/registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com\/google_containers/g' metrics-server-components.yaml

# 配置文件增加参数（见下图）
 - --kubelet-insecure-tls

# 安装此文件
kubectl apply -f metrics-server-components.yaml

# 查看是否运行, running为正常
kubectl get pod --all-namespaces | grep metrics

# 查看cpu占用情况
kubectl top pods

第4步：验证测试

1，为deploy添加一个servce的四层代理，获取代理的ip和端口

# cat hpa-nginx-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: hpa-nginx-service
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: nginx-hpa
  ports:
  - name: web-nginx
    port: 80
    targetPort: 80
  type: NodePort                

获取ip：10.110.106.116
获取端口：80：31601/TCP

2，在另外两台node集群添加压力测试命令（死循环程序）

# 编写循环测试脚本提升内存与cpu 负载
while true; do wget -q -o- http://<ip:port> > /dev/null ; done

while true; do wget -q -o- http://10.110.106.116 > /dev/null ; done

# 另开终端，动态获取 HPA 信息比例
kubectl get hpa

第5步：结果

开始：

自动扩容：

自动缩容：


【注意】：自动缩容时间比较长，大概5-6分钟左右！

结束！