kubernetes 1.2版弹性伸缩HPA

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k8s1.2版本下,HPA基于CPU的弹性伸缩。

二：部署目标

• 运行一个php-apache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

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

创建php-apache实例的RC
通过kubectl create -f php-rc.yaml文件创建RC.
文件内容如下：

apiVersion: v1kind: ReplicationControllermetadata:  name: php-apachespec:  replicas: 1  template:    metadata:      name: php-apache      labels:        app: php-apache    spec:      containers:      - name: php-apache        image: gcr.io/google_containers/hpa-example:latest        imagePullPolicy: IfNotPresent        resources:          requests:            cpu: 200m        ports:        - containerPort: 80

创建php-apache实例的SVC
通过kubectl create -f php-svc.yaml文件创建SVC.文件内容如下：

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: php-apache  labels:    k8s-app: php-apachespec:  ports:    # The port that this service should serve on.    - port: 80  # Label keys and values that must match in order to receive traffic for this service.  selector:    app: php-apache

创建HPA
通过kubectl create -f hpa-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: ReplicationController    name: php-apache  minReplicas: 1  maxReplicas: 10  targetCPUUtilizationPercentage: 50

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-apacheNAME         REFERENCE                                TARGET    CURRENT     MINPODS   MAXPODS   AGEphp-apache   ReplicationController/php-apache/scale   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-apacheNAME         REFERENCE                                TARGET    CURRENT     MINPODS   MAXPODS   AGEphp-apache   ReplicationController/php-apache/scale   50%       0%   1         10        60s

如果要查看hpa的事件，kubectl describe hpa php-apache ，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.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 ReplicationController/php-apache/scale 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:/data/hpa/k81.2/autoscaling_v1/cpu/rc# kubectl get podsNAME                             READY     STATUS    RESTARTS   AGEload-generator-535521892-scxsg   1/1       Running   0          6dache-1czu1                 1/1       Running   0          6dphp-apache-a4g4x                 1/1       Running   0          6dphp-apache-d2nn1                 1/1       Running   0          6dphp-apache-epnpf                 1/1       Running   0          6dphp-apache-ffuhk                 1/1       Running   0          6dphp-apache-g78ms                 1/1       Running   0          6dphp-apache-nglin                 1/1       Running   0          6dphp-apache-sxz5y                 1/1       Running   0          7dphp-apache-t7s8e                 1/1       Running   0          6dphp-apache-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

1. 上述操作也可以通过kubectl命令执行，但是我测试是有问题的，如果想要通过命令可以参考官方文档HPA官方文档
2. 在kubernetes1.2中伸缩Deployment也有些许问题，可以在自行验证
3. HPA其他指标的支持按照官方文档v1.6.1中已经支持了。内存的我验证过后续文章为介绍。