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Pod控制器详解-Horizontal Pod Autoscaler(HPA)
Pod控制器介绍
Pod是kubernetes的最小管理单元，在kubernetes中，按照pod的创建方式可以将其分为两类：
- 自主式pod：kubernetes直接创建出来的Pod，这种pod删除后就没有了，也不会重建
- 控制器创建的pod：kubernetes通过控制器创建的pod，这种pod删除了之后还会自动重建
什么是Pod控制器？
Pod控制器是管理pod的中间层，使用Pod控制器之后，只需要告诉Pod控制器，想要多少个什么样的Pod就可以了，它会创建出满足条件的Pod并确保每一个Pod资源处于用户期望的目标状态。如果Pod资源在运行中出现故障，它会基于指定策略重新编排Pod。在kubernetes中，有很多类型的pod控制器，每种都有自己的适合的场景，常见的有下面这些：
ReplicationController：比较原始的pod控制器，已经被废弃，由ReplicaSet替代
ReplicaSet：保证副本数量一直维持在期望值，并支持pod数量扩缩容，镜像版本升级
Deployment：通过控制ReplicaSet来控制Pod，并支持滚动升级、回退版本
Horizontal Pod Autoscaler：可以根据集群负载自动水平调整Pod的数量，实现削峰填谷
DaemonSet：在集群中的指定Node上运行且仅运行一个副本，一般用于守护进程类的任务
Job：它创建出来的pod只要完成任务就立即退出，不需要重启或重建，用于执行一次性任务
Cronjob：它创建的Pod负责周期性任务控制，不需要持续后台运行
StatefulSet：管理有状态应用Horizontal Pod Autoscaler(HPA)
在前面的课程中，我们已经可以实现通过手工执行kubectl scale命令实现Pod扩容或缩容，但是这显然不符合Kubernetes的定位目标–自动化、智能化。 Kubernetes期望可以实现通过监测Pod的使用情况，实现pod数量的自动调整，于是就产生了Horizontal Pod Autoscaler（HPA）这种控制器。
HPA可以获取每个Pod利用率，然后和HPA中定义的指标进行对比，同时计算出需要伸缩的具体值，最后实现Pod的数量的调整。其实HPA与之前的Deployment一样，也属于一种Kubernetes资源对象，它通过追踪分析RC控制的所有目标Pod的负载变化情况，来确定是否需要针对性地调整目标Pod的副本数，这是HPA的实现原理。
接下来，我们来做一个实验安装metrics-server
metrics-server可以用来收集集群中的资源使用情况
# 安装git [root@k8s-master01 ~]# yum install git -y # 获取metrics-server, 注意使用的版本 [root@k8s-master01 ~]# git clone -b v0.3.6 https://github.com/kubernetes-incubator/metrics-server # 修改deployment, 注意修改的是镜像和初始化参数 [root@k8s-master01 ~]# cd /root/metrics-server/deploy/1.8+/ [root@k8s-master01 1.8+]# vim metrics-server-deployment.yaml 按图中添加下面选项 hostNetwork: true image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/metrics-server-amd64:v0.3.6 args: - --kubelet-insecure-tls - --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,Hostname,InternalDNS,ExternalDNS,ExternalIP- 1
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# 安装metrics-server [root@k8s-master01 1.8+]# kubectl apply -f ./ # 查看pod运行情况 [root@k8s-master01 1.8+]# kubectl get pod -n kube-system metrics-server-6b976979db-2xwbj 1/1 Running 0 90s # 使用kubectl top node 查看资源使用情况 [root@k8s-master01 1.8+]# kubectl top node NAME CPU(cores) CPU% MEMORY(bytes) MEMORY% k8s-master01 289m 14% 1582Mi 54% k8s-node01 81m 4% 1195Mi 40% k8s-node02 72m 3% 1211Mi 41% [root@k8s-master01 1.8+]# kubectl top pod -n kube-system NAME CPU(cores) MEMORY(bytes) coredns-6955765f44-7ptsb 3m 9Mi coredns-6955765f44-vcwr5 3m 8Mi etcd-master 14m 145Mi ... # 至此,metrics-server安装完成- 1
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准备deployment和servie
创建pc-hpa-pod.yaml文件，内容如下：
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx namespace: dev spec: strategy: # 策略 type: RollingUpdate # 滚动更新策略 replicas: 1 selector: matchLabels: app: nginx-pod template: metadata: labels: app: nginx-pod spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 resources: # 资源配额 limits: # 限制资源（上限） cpu: "1" # CPU限制，单位是core数 requests: # 请求资源（下限） cpu: "100m" # CPU限制，单位是core数- 1
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# 创建deployment [root@k8s-master01 1.8+]# kubectl run nginx --image=nginx:1.17.1 --requests=cpu=100m -n dev # 创建service [root@k8s-master01 1.8+]# kubectl expose deployment nginx --type=NodePort --port=80 -n dev- 1
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# 查看 [root@k8s-master01 1.8+]# kubectl get deployment,pod,svc -n dev NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE deployment.apps/nginx 1/1 1 1 47s NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod/nginx-7df9756ccc-bh8dr 1/1 Running 0 47s NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE service/nginx NodePort 10.101.18.29 <none> 80:31830/TCP 35s- 1
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部署HPA
创建pc-hpa.yaml文件，内容如下：
apiVersion: autoscaling/v1 kind: HorizontalPodAutoscaler metadata: name: pc-hpa namespace: dev spec: minReplicas: 1 #最小pod数量 maxReplicas: 10 #最大pod数量 targetCPUUtilizationPercentage: 3 # CPU使用率指标 scaleTargetRef: # 指定要控制的nginx信息 apiVersion: /v1 kind: Deployment name: nginx- 1
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# 创建hpa [root@k8s-master01 1.8+]# kubectl create -f pc-hpa.yaml horizontalpodautoscaler.autoscaling/pc-hpa created # 查看hpa [root@k8s-master01 1.8+]# kubectl get hpa -n dev NAME REFERENCE TARGETS MINPODS MAXPODS REPLICAS AGE pc-hpa Deployment/nginx 0%/3% 1 10 1 62s- 1
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测试
使用压测工具对service地址192.168.5.4:31830进行压测，然后通过控制台查看hpa和pod的变化
hpa变化[root@k8s-master01 ~]# kubectl get hpa -n dev -w NAME REFERENCE TARGETS MINPODS MAXPODS REPLICAS AGE pc-hpa Deployment/nginx 0%/3% 1 10 1 4m11s pc-hpa Deployment/nginx 0%/3% 1 10 1 5m19s pc-hpa Deployment/nginx 22%/3% 1 10 1 6m50s pc-hpa Deployment/nginx 22%/3% 1 10 4 7m5s pc-hpa Deployment/nginx 22%/3% 1 10 8 7m21s pc-hpa Deployment/nginx 6%/3% 1 10 8 7m51s pc-hpa Deployment/nginx 0%/3% 1 10 8 9m6s pc-hpa Deployment/nginx 0%/3% 1 10 8 13m pc-hpa Deployment/nginx 0%/3% 1 10 1 14m- 1
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deployment变化
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deployment -n dev -w NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE nginx 1/1 1 1 11m nginx 1/4 1 1 13m nginx 1/4 1 1 13m nginx 1/4 1 1 13m nginx 1/4 4 1 13m nginx 1/8 4 1 14m nginx 1/8 4 1 14m nginx 1/8 4 1 14m nginx 1/8 8 1 14m nginx 2/8 8 2 14m nginx 3/8 8 3 14m nginx 4/8 8 4 14m nginx 5/8 8 5 14m nginx 6/8 8 6 14m nginx 7/8 8 7 14m nginx 8/8 8 8 15m nginx 8/1 8 8 20m nginx 8/1 8 8 20m nginx 1/1 1 1 20m- 1
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pod变化
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev -w NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-7df9756ccc-bh8dr 1/1 Running 0 11m nginx-7df9756ccc-cpgrv 0/1 Pending 0 0s nginx-7df9756ccc-8zhwk 0/1 Pending 0 0s nginx-7df9756ccc-rr9bn 0/1 Pending 0 0s nginx-7df9756ccc-cpgrv 0/1 ContainerCreating 0 0s nginx-7df9756ccc-8zhwk 0/1 ContainerCreating 0 0s nginx-7df9756ccc-rr9bn 0/1 ContainerCreating 0 0s nginx-7df9756ccc-m9gsj 0/1 Pending 0 0s nginx-7df9756ccc-g56qb 0/1 Pending 0 0s nginx-7df9756ccc-sl9c6 0/1 Pending 0 0s nginx-7df9756ccc-fgst7 0/1 Pending 0 0s nginx-7df9756ccc-g56qb 0/1 ContainerCreating 0 0s nginx-7df9756ccc-m9gsj 0/1 ContainerCreating 0 0s nginx-7df9756ccc-sl9c6 0/1 ContainerCreating 0 0s nginx-7df9756ccc-fgst7 0/1 ContainerCreating 0 0s nginx-7df9756ccc-8zhwk 1/1 Running 0 19s nginx-7df9756ccc-rr9bn 1/1 Running 0 30s nginx-7df9756ccc-m9gsj 1/1 Running 0 21s nginx-7df9756ccc-cpgrv 1/1 Running 0 47s nginx-7df9756ccc-sl9c6 1/1 Running 0 33s nginx-7df9756ccc-g56qb 1/1 Running 0 48s nginx-7df9756ccc-fgst7 1/1 Running 0 66s nginx-7df9756ccc-fgst7 1/1 Terminating 0 6m50s nginx-7df9756ccc-8zhwk 1/1 Terminating 0 7m5s nginx-7df9756ccc-cpgrv 1/1 Terminating 0 7m5s nginx-7df9756ccc-g56qb 1/1 Terminating 0 6m50s nginx-7df9756ccc-rr9bn 1/1 Terminating 0 7m5s nginx-7df9756ccc-m9gsj 1/1 Terminating 0 6m50s nginx-7df9756ccc-sl9c6 1/1 Terminating 0 6m50s- 1
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参考：
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[正则表达式]php
- 原文地址：https://blog.csdn.net/qq_43193386/article/details/125605396