kubernetes服务自动伸缩-HPA
实验环境
安装好k8s集群
HPA：Pod水平自动伸缩（pod副本伸缩）
VPA：Pod垂直自动伸缩（pod资源伸缩）
一、Kubernetes Pod水平自动伸缩 HPA
官方网址：Pod 水平自动扩缩 | Kubernetes
1、HPA简介
HPA全称 Horizontal Pod Autoscaler，可以基于 CPU 利用率自动扩缩 ReplicationController、Deployment 和 ReplicaSet 中的 Pod 数量。 除了 CPU 利用率，也可以基于其他应程序提供的自定义度量指标来执行自动扩缩。
Pod 自动扩缩不适用于无法扩缩的对象，比如 DaemonSet。
Pod 水平自动扩缩特性由 Kubernetes API 资源和控制器实现。资源决定了控制器的行为。
控制器会周期性的调整副本控制器或 Deployment 中的副本数量，以使得 Pod 的平均 CPU 利用率与用户所设定的目标值匹配。
HPA 定期检查内存和 CPU 等指标，自动调整 Deployment 中的副本数。
实际生产中，广泛使用这四类指标：
（1）Resource metrics - CPU和内存利用率指标
（2）Pod metrics - 例如网络利用率和流量
（3）Object metrics - 特定对象的指标，比如Ingress, 可以按每秒使用请求数来扩展容器
（4）Custom metrics - 自定义监控，比如通过定义服务响应时间，当响应时间达到一定指标时自动扩容
2、metircs-server部署
下载地址：wget https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/high-availability-1.21+.yaml
（1）上传high-availability-1.21+.yaml文件到/root目录（master1）
（2）上传metrics-server.tar包到/root目录并导入（master1、worker1、worker2）
docker load -i metrics-server.tar
（3）禁用 Kubelet 的 TLS 证书验证
kubelet 证书需要由集群证书颁发机构签名，或者通过向 Metrics Server 传递参数 --kubelet-insecure-tls 来禁用证书验证
vim high-availability-1.21+.yaml
添加：
- --kubelet-insecure-tls
（4）创建资源
kubectl apply -f high-availability-1.21+.yaml
kubectl get pod -n kube-system
查看 Kubernetes 集群中节点资源使用情况（CPU 和内存）
kubectl top nodes
查看指定命名空间（kube-system）中所有 Pod 的资源使用情况（CPU 和内存）
kubectl top pod -n kube-system
3、HPA演示示例
（1）部署一个服务
mkdir hpa
cd hpa
vim 01-nginx.yaml
添加：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: nginx
name: nginx
namespace: default
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.20
imagePullPolicy: IfNotPresent
resources:
requests:
cpu: 200m
memory: 100Mi
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
namespace: default
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 80
targetPort: 80
selector:
app: nginx
kubectl apply -f 01-nginx.yaml
kubectl get pod
（2）创建HPA对象
vim 02-nginx-hpa.yaml
添加：
apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
name: nginx-hpa
namespace: default
spec:
scaleTargetRef:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
name: nginx
minReplicas: 1
maxReplicas: 10
metrics:
- type: Resource
resource:
name: cpu
target:
type: Utilization
averageUtilization: 50
这是一个 HorizontalPodAutoscaler (HPA) 对象的配置，它将控制Deployment "nginx" 的副本数量。当 CPU 使用率超过 50% 时，HPA 将自动增加 Pod 的副本数量，最高不超过 10 个。
创建资源
kubectl apply -f 02-nginx-hpa.yaml
查看 Kubernetes 集群中所有 HorizontalPodAutoscaler（HPA）资源
kubectl get hpa
（3）执行压测
yum -y install httpd-tools
kubectl get svc
ab -c 1000 -n 1000000 http://192.168.10.11:32512/
复制会话
kubectl get pod
kubectl get hpa
返回字段解析：
NAME: HPA 的名称。
REFERENCE: HPA 管理的目标资源（如 Deployment）。
TARGETS: 当前资源使用率与目标值的对比（例如，CPU 使用率）。
MINPODS: Pod 副本数的最小值。
MAXPODS: Pod 副本数的最大值。
REPLICAS: 当前的 Pod 副本数。
AGE: HPA 的创建时间。
终止压力测试完成查看
kubectl get hpa
CPU 利用率已经降到 0，所以 HPA 将自动缩减副本数量至 1。
因为在创建HPA时，指定了副本数范围，这里是minReplicas: 1，maxReplicas: 10。