使用 Kubernetes 自动伸缩服务：HPA 自动扩展
在云原生时代，Kubernetes 已经成为了容器编排和容器调度的事实标准。Kubernetes 强大的扩展性和灵活性，使得它成为了企业选择容器化部署和管理的首选。在 Kubernetes 环境下，自动伸缩服务是一项非常重要的特性，它可以根据应用负载情况自动地缩放或扩展运行的 Pod 实例数量，使得应用能够更好地应对流量峰值和低谷，提高资源的利用率，降低运维成本。在本文中，我们将介绍 Kubernetes 自动伸缩服务的原理和使用方法，重点介绍 HPA（Horizontal Pod Autoscaler）自动扩展器的配置和实现，以及使用实例代码的演示。
一、HPA 自动扩展器介绍
HPA 是 Kubernetes 自带的一种自动伸缩服务，它可以自动地监测 Pod 的 CPU 使用率或其他指标，根据预设的参数自动地扩展或缩小 Pod 实例数量，来适应当前的负载情况。HPA 与 Deployment、StatefulSet、ReplicaSet 等控制器相结合，可以实现自动水平扩展应用服务的能力。
HPA 自动扩展器的工作原理如下图所示：
获取监测数据：HPA 自动扩展器需要获取 Pod 的指标数据来评估负载情况。例如，默认情况下，HPA 会监测 Pod 的 CPU 使用率。
判断需求量：根据负载情况，HPA 自动扩展器会计算需要几个 Pod 实例才能满足需求，例如如果 CPU 使用率过高，则需要添加更多的 Pod 实例来分散流量，如果 CPU 使用率过低，则可以减少 Pod 实例来节省资源。
更新副本数：HPA 自动扩展器将更新 Deployment、StatefulSet、ReplicaSet 等控制器的副本数（Replicas）来实现 Pod 的自动缩放和扩展。
二、HPA 自动扩展器的配置
使用 HPA 自动扩展器需要先设置 HorizontalPodAutoscaler 对象，并指定需要监测的 Pod、需要保持的指标范围和触发扩展缩小 Pod 的阈值。下面是一个典型的 HPA 自动扩展器 YAML 配置文件示例：
-- -------------------- ---- -------
----------- --------------
----- -----------------------
---------
----- ----------------
-----
------------ -
------------ -
---------------
----------- -------
----- ----------
----- ----------------
------------------------------- --这个配置文件创建了一个名为 nginx-autoscaler 的 HPA 自动扩展器，指定了最大和最小 Pod 实例数量分别为 9 和 1，将会自动扩展或缩小 Pod 实例的副本数来保持 CPU 利用率为 50%。其中的 scaleTargetRef 字段指定了要监测和调整副本数的 Deployment 对象。其他可供监测的指标包括：内存使用率、网络流量等等。
三、使用实例代码演示
下面是一个使用 Node.js 编写的示例代码，它演示了如何使用 k8s-client 库来创建、更新、删除 HPA 自动扩展器，并打印出 HPA 的详细信息。
-- -------------------- ---- -------
----- --- - -----------------------------------
----- ---- - --- ----------------
----- --- - --- -----------------------
----- --------- - ----------
----- -------------- - -------------------
----- ------- - -------------------
----- -------- ------ -
-- -- ----------
----- ------------------------------------------ -
--------- -
----- --------------
--
----- -
--------- --
--------- -
------------ -
---- -------
-
--
--------- -
--------- -
------- -
---- -------
-
--
----- -
----------- --
----- --------
------ ---------------
---------- -
------- -
---- -----
--
--------- -
---- -----
-
-
--
-
-
-
---
-- -- --- -----
----- ------------------------------------------------------ -
--------- -
----- -------
--
----- -
------------ --
------------ --
--------------- -
----------- ----------
----- -------------
----- ---------------
--
------------------------------- --
-
--
-- ------ --- --
----- --- - ----- -------------------------------------------------- -----------
------------------------------------ ----- ----
-- -- --- -----
--------------------------------------- - ---
----- ---------- - ----- ----------------------------------------------------- ---------- -----
------------------------------------------- ----- ----
-- -- --- -----
----- ---------------------------------------------------- -----------
-- -- ----------
----- ----------------------------------------------- -----------
-
----------------------------以上示例代码用到了 @kubernetes/client-node 库，需要先安装依赖：
$ npm install @kubernetes/client-node
然后执行 npm start 命令，就可以创建、更新、删除 HPA 自动扩展器并查看其详细信息了。
总结：
使用 Kubernetes 自动伸缩服务：HPA 自动扩展器，可以自动调整容器 Pod 实例的数量，提高应用的可用性和资源利用率，同时降低运维成本。本文介绍了 HPA 自动扩展器的原理和配置方法，以及使用 Node.js 演示的实例代码，并展望了自动伸缩服务在云原生时代的未来发展方向。建议读者对自己的 Kubernetes 应用也进行自动伸缩服务的配置和测试，从而更好地应对复杂的负载变化。
来源：JavaScript中文网 ，转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/6460555c968c7c53b020c1ed