kubernetes 1.6版以上1.8版以下弹性伸缩HPA-Memory
来源:互联网 发布:网络暴力的例子 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 16:32
一:前言
在kubernetes中,Pod是最基础的调度单位,多个pod 可以组成一个集合,这个集合向外提供服务。这时候,我们需要以下两种情形需要关注:
1)集合中的Pod可能会由于某种原因Fail,这时候需要某种机制能够创建新的Pod以确保有足够数量的Pod在运行。
2)Pod 的个数由访问请求决定。即当前实例个数不足以满足访问请求时,需要增加实例个数,反之,需要通过某种策略减少实例数。
如果人工来实时监控实例的运行状态,手动启动新的pod以替代fail的pod,监控实例的负载情况,手动创建或者删除pod,这个工作繁琐且工作量大,好在kubernetes已经有相应的机制来应对这种变化。
本篇文章主要介绍在k8s1.6版本以上,k8s1.8版本一下,HPA基于CPU、Memory的弹性伸缩,采用heaspter收集的监控指标。
二:部署目标
- 运行一个php-apache-cpu实例
- 创建一个基于CPU弹性的HPA资源
- 对实例进行压测
- 对HPA进行验证
- 运行一个php-apache-memory实例
- 创建一个基于Memory弹性的HPA资源
- 对实例进行压测
- 对HPA进行验证
三:HPA原理图 ##
Kubernetes有一个HPA(Horizontal Pod Autoscaler)的资源,可以实现基于CPU使用率的Pod自动伸缩的功能。HPA基于Master Node上的kube-controller-manager服务启动参数–horizontal-pod-autoscaler-sync-period定义的时长(默认为30秒),周期性的检测Pod的CPU使用率(需要事先安装heapster)。如果需要设置–horizontal-pod-autoscaler-sync-period可以在Master Node上的/etc/default/kube-controller-manager中修改。
四:部署步骤
基于CPU的HPA
创建php-apache-cpu实例的Deployment和Service
通过kubectl 命令创建Deployment和Service.
命令如下:
kubectl run php-apache-cpu --image=gcr.io/google_containers/hpa-examplel:v1.0 --requests=cpu=200m --expose --port=80service "php-apache-cpu" createddeployment "php-apache-cpu” created
创建HPA可以通过命令行和yaml文件创建。
yaml文件方式
通过kubectl create -f hpa-cpu-example.yaml文件创建HPA.文件内容如下:
apiVersion: autoscaling/v1kind: HorizontalPodAutoscalermetadata: name: php-apache namespace: defaultspec: scaleTargetRef: apiVersion: v1 kind: Deployment name: php-apache-cpu minReplicas: 1 maxReplicas: 10 targetCPUUtilizationPercentage: 50
命令行方式:
kubectl autoscale deployment php-apache-cpu --cpu-percent=50 --min=1 --max=10deployment "php-apache-cpu" autoscaled
查看创建的hpa,结果发现当前的CPU使用率CURRENT显示为waiting.
# kubectl get hpa php-apache-cpuNAME REFERENCE TARGET CURRENT MINPODS MAXPODS AGEphp-apache-cpu Deployment/php-apache-cpu 50% <waiting> 1 10 8s
注意:有可能是由于heapster组件没有安装,也有可能是数据没有检测到,默认heapster采集时间为1分,需要稍等一会看一下状态。
# kubectl get hpa php-apache-cpuNAME REFERENCE TARGET CURRENT MINPODS MAXPODS AGEphp-apache-cpu Deployment/php-apache-cpu 50% 0% 1 10 60s
如果要查看hpa的事件,kubectl describe hpa php-apache-cpu ,会出这些错误信息 MetricsNotAvailableYet unable to get metrics for resource cpu: no metrics returned from heapster。
这种错误信息需要稍等一会多看几次,分析一下是什么原因导致的,有可能只是时间差导致的。
对php-apache-cpu进行压力测试
kubectl run -i --tty load-generator --image=busybox:latest /bin/sh #进入容器后执行一下命令while true; do wget -q -O- http://php-apache-cpu.default.svc.cluster.local; done
压测几分钟后查看hpa状态,如果cpu压力超过了设置的阈值,可以停止压测。
查看hpa状态:
NAME REFERENCE TARGET CURRENT MINPODS MAXPODS AGE
php-apache-cpu Deployment/php-apache-cpu 50% 200% 1 10 60s
状态已经超过了阈值,此时查看pod,pod的数量已经增加了。
root@ansible:# kubectl get podsNAME READY STATUS RESTARTS AGEload-generator-535521892-scxsg 1/1 Running 0 6dache-1czu1 1/1 Running 0 6dphp-apache-cpu-a4g4x 1/1 Running 0 6dphp-apache-cpu-d2nn1 1/1 Running 0 6dphp-apache-cpu-epnpf 1/1 Running 0 6dphp-apache-cpu-ffuhk 1/1 Running 0 6dphp-apache-cpu-g78ms 1/1 Running 0 6dphp-apache-cpu-nglin 1/1 Running 0 6dphp-apache-cpu-sxz5y 1/1 Running 0 7dphp-apache-cpu-t7s8e 1/1 Running 0 6dphp-apache-cpu-v7zxm 1/1 Running 0 6d
当停止压力测试之后,过一段时间,Pod数量又会恢复到1。
基于Memory的HPA
创建php-apache-memory实例的Deployment和Service
通过kubectl 命令创建Deployment和Service.
命令如下:
kubectl run php-apache-mem --image=gcr.io/google_containers/hpa-examplel:v1.0 --requests=cpu=200mi --expose --port=80service "php-apache-mem" createddeployment "php-apache-mem" created
创建HPA资源
通过autoscaling/v2alpha1获取yaml文件,通过kube-adm安装的kubernetes,默认是不支持此API的,在安装时需要开启此支持,参考<支持内存HPA Memory指标的Kubernetes的部署>,命令如下
kubectl get hpa.v2alpha1.autoscaling -o yaml > /tmp/hpa-v2.yaml
注意:API版本autoscaling/v2alpha1根据kubernetes版本而变,1.8以上改为autoscaling/v2beta1
文件内容如下:
apiVersion: autoscaling/v2alpha1kind: HorizontalPodAutoscalermetadata: name: php-apache-cpu namespace: defaultspec: scaleTargetRef: apiVersion: apps/v1beta1 kind: Deployment name: php-apache-cpu minReplicas: 1 maxReplicas: 10 metrics: - type: Resource resource: name: cpu targetAverageUtilization: 50status: observedGeneration: 1 lastScaleTime: <some-time> currentReplicas: 1 desiredReplicas: 1 currentMetrics: - type: Resource resource: name: cpu currentAverageUtilization: 0 currentAverageValue: 0
注意到CPU的指标targetCPUUtilizationPercentage被metrics替代了。
targetAverageValue 被 targetAverageUtilization替代
将上面的cpu改为内容memory,就可以创建基于memory的HPA资源了。
也可以使用下面的hpa-memory-example.yaml内容。
apiVersion: autoscaling/v2alpha1kind: HorizontalPodAutoscalermetadata: name: php-apache-mem namespace: defaultspec: maxReplicas: 10 metrics: - resource: name: memory targetAverageUtilization: 10 type: Resource minReplicas: 1 scaleTargetRef: apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Deployment name: php-apache-mem
查看创建的hpa,结果发现当前的memory使用率CURRENT显示为waiting.
kubectl get hpa php-apache-memNAME REFERENCE TARGET CURRENT MINPODS MAXPODS AGEphp-apache-mem Deployment/php-apache-mem 10% <waiting> 1 10 8s
注意:有可能是由于heapster组件没有安装,也有可能是数据没有检测到,默认heapster采集时间为1分,需要稍等一会看一下状态。
kubectl get hpa php-apache-memNAME REFERENCE TARGET CURRENT MINPODS MAXPODS AGEphp-apache-mem Deployment/php-apache-mem 50% 0% 1 10 60s
如果要查看hpa的事件,kubectl describe hpa php-apache-mem ,会出这些错误信息 MetricsNotAvailableYet unable to get metrics for resource mem: no metrics returned from heapster。
这种错误信息需要稍等一会多看几次,分析一下是什么原因导致的,有可能只是时间差导致的。
对php-apache-mem进行压力测试
kubectl run -i --tty load-generator --image=busybox:latest /bin/sh #进入容器后执行一下命令while true; do wget -q -O- http://php-apache-mem.default.svc.cluster.local; done
压测几分钟后查看hpa状态,如果cpu压力超过了设置的阈值,可以停止压测。
查看hpa状态:
NAME REFERENCE TARGET CURRENT MINPODS MAXPODS AGE
php-apache-mem Deployment/php-apache-mem 10% 20% 1 10 60s
状态已经超过了阈值,此时查看pod,pod的数量已经增加了。
root@ansible:# kubectl get podsNAME READY STATUS RESTARTS AGEload-generator-535521892-scxsg 1/1 Running 0 6dache-1czu1 1/1 Running 0 6dphp-apache-mem-a4g4x 1/1 Running 0 6dphp-apache-mem-d2nn1 1/1 Running 0 6dphp-apache-mem-epnpf 1/1 Running 0 6dphp-apache-mem-ffuhk 1/1 Running 0 6dphp-apache-mem-g78ms 1/1 Running 0 6dphp-apache-mem-nglin 1/1 Running 0 6dphp-apache-mem-sxz5y 1/1 Running 0 7dphp-apache-mem-t7s8e 1/1 Running 0 6dphp-apache-mem-v7zxm 1/1 Running 0 6d
当停止压力测试之后,过一段时间,Pod数量又会恢复到1。
四:总结已经注意事项
- 参考官方文档HPA官方文档
- 如果设置了horizontal-pod-autoscaler-use-rest-clients=true,HPA资源无法从heaspter获取监控指标
- 后续会增加多指标的文档
- kubernetes 1.6版以上1.8版以下弹性伸缩HPA-Memory
- kubernetes 1.2版弹性伸缩HPA
- kubernetes之hpa(HorizontalPodAutoscaling)扩展实现memory支持
- 支持内存HPA Memory指标的Kubernetes的部署
- 【Kubernetes】最佳实践3:服务部署与弹性伸缩
- Kubernetes ReplicaSet 和 HPA 介绍
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- Kubernetes HPA Controller工作原理
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