【k8s】HPA实现pod的自动扩缩容

1、HPA是什么？

HorizontalPodAutoscaler（HPA）是k8s提供的一种用于让pod根据负载进行扩缩容的一种机制，根据占用的内存或cpu使用率，从而去判断pod是否需要扩缩容，通过去监控pod或node的负载情况，从而去对Deployment、ReplicaSet、StatefulSet等可进行副本设置的控制器进行副本数量的调整。

对于pod，在业务高峰期时，如果手动进行pod扩容，则会相对比较浪费时间一些，且扩容应该扩多少的pod也不好决定，特别是对于一些夜间突然业务请求增长，电话联系我们去紧急救火，往往是比较繁琐的，使用HPA的情况，他可以对我们的pod进行自动扩容，通过设置好他的相关配置项，最大pod扩容数量及指标等。

实现HPA自动扩容的需要准备以下几项

镜像版本：metrics-server:v0.6.4
配置文件：kubernetes-incubator-metrics-server配置文件：
hpa、deploy、svc的yaml文件
压测工具：apifox

2、metrics工具

metrics工具是一个用于收集和监控k8s的pod和node的负载信息，如cpu使用率、内存使用率。

通过请求apiserver的方式，将数据进行获取，并可使用kubectl top pod/node进行展现出来。

配置文件下载地址：https://github.com/hauhauwoaini/kubernetes-incubator-metrics-server
镜像拉取地址：registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/metrics-server:v0.6.4

根据自己的k8s集群版本选择对应的配置文件

版本为1.8及以上或1.7及以下，进入对应版本目录

需要下载并运行的yaml文件

监测的pod和node指标

使用：kubectl top node/pod 命令查看指标信息

3、资源清单准备

环境：openEuler 24.03（国产欧拉）
k8s版本**：** v1.28.15

HPA资源清单信息

复制代码

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
 name: hpa-test01
 namespace: test
spec:
 maxReplicas: 10 #可扩容的最大副本数
 minReplicas: 3 #最小副本数
 scaleTargetRef: #用于指定要监控的指标和监控的目标对象
  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  name: dp01
 metrics:
 - type: Resource
   resource:
    name: cpu
    target:
     type: Utilization
     averageUtilization: 5 #平均cpu使用率达到5%时，hpa自动调整副本数量

Deployment资源清单信息

复制代码

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: dp01
 namespace: test
spec:
 replicas: 3
 selector: 
  matchLabels:
   #env: abc
   run: hello
 template:
  metadata:
   name: ng1
   labels:
    #env: abc
    run: hello
  spec:
   containers:
    - name: c1
      image: #镜像替换为自己的镜像
      ports:
      - containerPort: 85 #端口可设置为自己容器暴露的端口
      command:
       ["nginx","-g","daemon off;"]
      env:
      - name: dev
        value: test
      resources: 
       requests: 
        memory: "10Mi"
        cpu: "250m"
       limits: 
        memory: "200Mi"
        cpu: "2000m"

svc资源清单配置

复制代码

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: deploy-svc
 namespace: test
spec:
 type: NodePort
 selector:
  run: hello
 ports:
 - port: 8989 
   targetPort: 85  #端口可设置为自己容器暴露的端口
   nodePort: 31902

4、压测工具Apifox

这是一个国产的用于接口测试应用程序软件，测试方式就是通过一段时间内向pod对应的svc地址，并行发送数个请求，从而实现负载变化，小伙伴也可以查找相关压测工具或者postman进行测试，我们这里就先用Apifox来进行实验。

下载地址：https://apifox.com/

设置请求ip与端口及压测配置

5、运行情况

压测过程：随着百分比的增加，超过设置的2%时，pod也随之增加，最多增加到我们设置的10个