HPA认识

Pod 自动扩缩容

Kubernetes提供了这样一个资源对象: Horizontal Pod Autoscaling Pod水平自动伸缩），简称HPA。HAP通过监控分析RC或者Deployment控制的所有Pod的负载变化情况来确定是否需要调整Pod的副本数量，这是HPA最基本的原理。

HPA在kubernetes集群中被设计成一个Kubernetes API资源和控制器，可以通过kubectl autoscale命令来创建一个HPA资源对象，HPA Controller默认15s轮询一次（可通过kube-controller-manager的标志–horizontal-pod-autoscaler-sync-period进行设置），查询指定的资源（RC或者Deployment）中Pod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。
详细介绍

Pod水平自动伸缩练习

由于Horizontal Pod Autoscaler使用此API收集指标，因此需要在群集中部署metrics-server监视以通过资源指标API提供指标,

运行php-apache服务器

首先，我们将开始运行该映像的部署，并将其服务公开

$ kubectl run php-apache --image=0layfolk0/hpa-example --requests=cpu=200m --limits=cpu=500m --expose --port=80
kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.
service/php-apache created
deployment.apps/php-apache created

创建水平Pod自动缩放器

当服务运行以后。我们将使用kubectl autoscale创建自动缩放器。以下命令将创建一个水平Pod自动缩放器，该缩放器将维护由我们在这些说明的第一步中创建的php-apache部署控制的Pod的1至10个副本。粗略地说，HPA将（通过部署）增加或减少副本数，以将所有Pod的平均CPU利用率维持在50％（因为每个pod通过kubectl运行请求200毫核，这意味着平均CPU利用率为100毫-核心）。算法更多信息

1 2	$ kubectl autoscale deployment php-apache --cpu-percent=50 --min=1 --max=10 horizontalpodautoscaler.autoscaling/php-apache autoscaled

我们可以通过运行以下命令检查自动定标器的当前状态:

1
2
3

$ kubectl get hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache   0%/50%    1         10        1          14s

注释: 由于我们没有向服务器发送任何请求，因此当前CPU消耗为0％（“ CURRENT”列显示了由相应部署控制的所有Pod的平均值）。

增加压力测试

现在我们要对php-apache做压力测试来观看自动缩放如何对增加的负载做出反应，我们将启动一个容器，并将无限循环的查询发送到php-apache服务。

$ kubectl run -i --tty load-generator --image=busybox /bin/sh
kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.
If you don't see a command prompt, try pressing enter.

/ # while true; do wget -q -O- http://php-apache.default.svc.cluster.local; done
OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!O

在一分钟左右的时间内，我们应该通过执行以下命令来看到更高的CPU负载：

$ kubectl get hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS    MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache   250%/50%   1         10        1          9m12s

$ kubectl get deployment php-apache
NAME         READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
php-apache   3/5     5            3           88m

这里由于网络问题和pull 镜像太慢了，我就直接结束了测试

停止压力测试

我们在busybox容器的终端里面执行<Ctrl> + C来结束压力测试，然后我们在观察结果

$  kubectl get hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache   91%/50%   1         10        5          10m

$ kubectl get deployment php-apache
NAME         READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
php-apache   2/2     2            2           99m

自动缩放多个指标和自定义指标

nginx 测试

利用之前Deployment里面的nginx做测试，我们只需要吧之前的yaml文件稍作修改即可

修改nginx-deployment.yaml

$ cat > nginx-deployment.yaml <<EOF
apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deploy
  labels:
    k8s-app: nginx-deploy
spec:
  replicas: 1
  minReadySeconds: 5
  revisionHistoryLimit: 10
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-deploy
    spec:
      containers:
      - name: nginx-deploy
        image: nginx:1.13.3
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:
          requests:
            memory: "200Mi"
            cpu: "200m"
EOF

新建立nginx-deploy-hpa.yaml

$ cat > nginx-deploy-hpa.yaml <<EOF
apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: nginx-deploy
  namespace: default
spec:
  maxReplicas: 5
  minReplicas: 1
  scaleTargetRef:
    apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Deployment
    name: nginx-deploy
  targetCPUUtilizationPercentage: 10
status:
  currentCPUUtilizationPercentage: 8
  currentReplicas: 1
  desiredReplicas: 0

执行创建

1 2	$ kubectl apply -f nginx-deployment.yaml $ kubectl apply -f kubectl apply -f nginx-deploy-hpa.yaml

查看验证

$ kubectl get hpa
NAME           REFERENCE                 TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
nginx-deploy   Deployment/nginx-deploy   0%/10%    1         5         2          45s

$ kubectl get rs
NAME                        DESIRED   CURRENT   READY   AGE
load-generator-7fbcc7489f   1         1         1       8m28s
nginx-deploy-d494b9564      2         2         2       13m

执行压力测试

$ kubectl run -i --tty load-generator --image=busybox /bin/sh
kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead.
If you don't see a command prompt, try pressing enter.

/ # while true; do wget -q -O- http://172.30.224.5:80; done

查看效果

$ kubectl get hpa
NAME           REFERENCE                 TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
nginx-deploy   Deployment/nginx-deploy   28%/10%   1         5         4          4m48s

$ kubectl get rs
NAME                        DESIRED   CURRENT   READY   AGE
load-generator-7fbcc7489f   1         1         1       12m
nginx-deploy-d494b9564      5         5         5       18m

$ kubectl get hpa
NAME           REFERENCE                 TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
nginx-deploy   Deployment/nginx-deploy   16%/10%   1         5         5          5m39s

结束压测
等待一会查看结果

$ kubectl get hpa
NAME           REFERENCE                 TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
nginx-deploy   Deployment/nginx-deploy   0%/10%    1         5         1          12m

$ kubectl get rs
NAME                        DESIRED   CURRENT   READY   AGE
load-generator-7fbcc7489f   1         1         1       19m
nginx-deploy-d494b9564      1         1         1       25m