前言

复习k8s,通过metric-server实现HPA水平伸缩

metric-server是一个用于收集资源信息的组件,它功能于sadvier功能相近,所以使用metric-server的意义是什么?
metric-server使用起来有2个特殊的功能:

• 提供的更好的pod资源查询kubectl top
  kubectl top vs kubectl get" title="kubectl top vs kubectl get">
• 提供功能强大的HPA,水平伸缩功能kubectl autoscale,通过创建hpa类型可以使用控制pod在一定条件(cpu或memory)下自动扩容/缩容

metric-server官方架构图

实现

1.安装metric-server

1. 下载metric-server清单

   wget  https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/high-availability-1.21+.yaml

2. 修改清单(2025.3最新版本为v0.7.2)

    #args添加--kubelet-insecure-tls
    #image修改dockerhub的镜像为aliyun镜像
    - args:
   - --kubelet-insecure-tls
   .....
   image: registry.aliyuncs.com/google_containers/metrics-server:v0.7.2

3. 部署

   kubectl apply -f high-availability-1.21+.yaml 
   kubectl -n kube-system get pods  | grep metrics-server
   #每个node节点都会有一个metrics-server的pod

   

2.测试kubectl top命令

kubectl top node
kubectl top pods

kubectl top结果" title="kubectl top结果">
3.实现HPA

• 创建一个pod

  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
  name: wym-k8s-stress
  spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchExpressions:
    - key: apps
      operator: Exists
  template:
    metadata:
      labels:
        apps: stress
    spec:
      imagePullSecrets:
      - name: harbor-secret
      containers:
      - name: web
        image: harbor.A.com/k8s/tools:latest
        stdin: true
        resources:
          requests:
             cpu: 500m
             memory: 200M
          limits:
             cpu: 1
             memory: 500M

  此容器是一个特殊的容器,本身没有任何服务,所以需要使用stdin阻塞防止停止,它可以进行压力测试,占用大量cpu和memory

  必须配置pod的resources.requests字段,因为hpa会使用request指定的内容作为基准

  以下两种方法相同,都可以创建hpa规则,应用到该pod

• 声明式(清单)创建hpa

  apiVersion: autoscaling/v2 
  # 指定资源类型为HPA
  kind: HorizontalPodAutoscaler 
  metadata:    
  name: wym-k8s-stress
  spec:
  #指定最大的Pod副本数量
  maxReplicas: 6
  # 指定监控指标  
  metrics: 
   # 指定资源限制
  - resource:
      # 指定资源限制的名称
      name: cpu    
      # 指定限制的阈值
      target:      
        #用到request的50%就会触发扩容,小于就会触发缩容
        averageUtilization: 50
        type: Utilization
    type: Resource
   #指定最小的Pod副本数量
  minReplicas: 2
  # 当前的hpa规则应用在哪个资源
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1        
    kind: Deployment
    name: wym-k8s-stress

• 响应式(命令)创建hpa

  kubectl autoscale deployment wym-k8s-stress --min=2 --max=6 --cpu-percent=50

发现,原本只启动1个的pod(replicas: 1),现在启动了2个,这是因为hpa规定的最小数量为2(minReplicas: 2),所以hpa又控制启动了个pod,

4.测试hpa
对pod进行压力测试

kubectl exec wym-k8s-stress-7dd9c54b76-5dj7v -- stress -c 1 --verbose --timeout 10m

发现该容器占满1core,等待5m,hpa会扩容,如图已经扩容到了4个,但是等待了5min都没有继续创建pod,删除压力测试容器后等待5min同样没有删除pod

hpa有扩容冷却机制,默认扩容立即执行,冷却3min,缩容需观察5min,冷却5min,另外创建pod的时间(约30s)不算入冷却时间

扩容条件为最大指标值>目标指标值,立刻扩容
缩容条件为最大指标值<目标指标值,等待5m缩容
期望pod数量策略为 期望副本数 = 当前副本数 × (当前指标值 / 目标指标值),结果向上取整

注意,这是有延迟的,具体看情况