Kubernetes集群中HPA实现pod副本数量的自动扩容与缩容

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Kubernetes集群可以通过Replication Controller的scale机制完成服务的扩容或缩容，实现具有伸缩性的服务。
Kubernetes集群自动伸缩分为：
sacle手动伸缩：可参考K8s资源对象的基本管理之使用命令行的方式（升级、回滚、扩容、缩容）；autoscale自动伸缩：也就是本篇博文所介绍的HPA；Kubernetes自动扩展主要分为：
水平扩展：针对实例数目的增减；垂直扩展：也就是单个实例就可以使用的资源的增减，比如增加CPU、内存；一、HPA简介HPA的全称为（Horizontal Pod Autoscaling）它可以根据当前pod资源的使用率（如CPU、磁盘、内存等），进行副本数的动态的扩容与缩容，以便减轻各个pod的压力。当pod负载达到一定的阈值后，会根据扩缩容的策略生成更多新的pod来分担压力，当pod的使用比较空闲时，在稳定空闲一段时间后，还会自动减少pod的副本数量。
若要实现自动扩缩容的功能，还需要部署heapster服务，用来收集及统计资源的利用率，支持kubectl top命令，heapster服务集成在prometheus（普罗米修斯） MertricServer服务中，所以说，为了方便，我这里基于prometheus服务的环境上进行部署HPA（动态扩缩容）的服务。
可以参考博文Kubernetes的三种可视化UI界面中的第三个部署Prometheus服务，来运行prometheus服务，如果不想部署prometheus，那么可以参考github上来单独部署heapster服务。
说这么多，总之就是想要使用HPA，就必须保证，可以在master节点上执行如下命令：
[root@master ~]# kubectl top node ??#查看节点的资源使用情况NAME ??CPU(cores) ?CPU% ?MEMORY(bytes) ?MEMORY% ?master ?1317m ???65% ?1383Mi ????80% ???node01 ?1237m ???61% ?1082Mi ????62% ???node02 ?1146m ???57% ?1045Mi ????60% ?二、实现pod自动扩容与缩容1）生成HPA控制器[root@master ~]# kubectl run php-apache --image=mirrorgooglecontainers/hpa-example --requests=cpu=200m --expose --port=80#运行hpa资源，名称为php-apache，并设置请求CPU的资源为200m并暴露一个80端口[root@master ~]# kubectl autoscale deployment php-apache --cpu-percent=50 --min=1 --max=10#当hpa资源的deployment资源对象的CPU使用率达到50%时，就进行扩容，最多可以扩容到10个[root@master ~]# kubectl get svc | grep php-apache ?#查看php-apache对应的svc群集IPphp-apache ?ClusterIP ?10.97.45.108 ?<none> ???80/TCP ?44m[root@master ~]# kubectl get pod | grep php-apa ?#确定当前的pod正常运行php-apache-867f97c8cb-9mpd6 ?1/1 ??Running ?0 ????44m2）模拟消耗php-apache的资源，并验证pod是否会自动扩容与缩容新开启多个终端（也可使用node节点），对php-apache的pod进行死循环请求，如下（如果你的系统资源比较充足，可以选择开启多个终端，对pod进行死循环请求，我这里开启了两个node的终端，同时请求php-apache的pod）：
[root@node01 ~]# while true; do wget -q -O- 10.97.45.108; done ??????#一直返回ok属于正常现象#模拟多用户对php-apache的pod造成的并发请求[root@master ~]# kubectl get hpa ?#查看hpa资源对cpu的占用情况#也可使用“-w”选项对CPU资源占用情况实时监控NAME ????REFERENCE ???????TARGETS ?MINPODS ?MAXPODS ?REPLICAS ?AGEphp-apache ?Deployment/php-apache ?416%/50% ?1 ????10 ???10 ????56m[root@master ~]# kubectl get pod#在运行死循环请求一段时间后，查看pod数量，当然使用-w选项对pod的变化进行实时的监控NAME ????????????READY ?STATUS ?RESTARTS ?AGEphp-apache-867f97c8cb-6jsjq ?1/1 ??Running ?0 ????4m9sphp-apache-867f97c8cb-7xd5x ?1/1 ??Running ?0 ????51sphp-apache-867f97c8cb-9mpd6 ?1/1 ??Running ?0 ????56mphp-apache-867f97c8cb-dhng7 ?1/1 ??Running ?0 ????3m8sphp-apache-867f97c8cb-qc9hr ?1/1 ??Running ?0 ????2m22sphp-apache-867f97c8cb-rj494 ?1/1 ??Running ?0 ????3m38sphp-apache-867f97c8cb-sbn9n ?1/1 ??Running ?0 ????3m38sphp-apache-867f97c8cb-vzfbg ?1/1 ??Running ?0 ????4m9sphp-apache-867f97c8cb-vzfbg ?1/1 ??Running ?0 ????5m19sphp-apache-867f97c8cb-vzfbg ?1/1 ??Running ?0 ????3m39s#当然最大也就只可以产生10个pod，因为我们之前规定最多产生10个pod当停止死循环请求后，也并不会立即减少pod数量，会等一段时间后减少pod数量，防止流量再次激增。