Kubernetes 中的水平扩展-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

Kubernetes 是一款用于容器编排的开源系统，它提供了众多的功能，使得部署、管理和伸缩容器化应用变得更加容易。在 Kubernetes 中，水平扩展是一项非常重要的功能，它能够根据需要自动添加或删除 Pod 来实现负载均衡。本文将详细介绍 Kubernetes 中的水平扩展，包括什么是水平扩展、为何需要水平扩展以及如何实现水平扩展。

什么是水平扩展

在 Kubernetes 中，水平扩展是指根据负载情况自动增加或减少 Pod 的数量，以实现负载均衡。其目的是确保系统的可用性，并避免过度负载或资源浪费。水平扩展可以根据 CPU 利用率、内存利用率、网络流量或任意其他可监控的指标来触发。

在 Kubernetes 中，水平扩展的核心是 HPA（Horizontal Pod Autoscaler），它是一个自动扩展控制器，可以根据指标自动扩展或缩减 Pod 数量。HPA 在 Kubernetes 集群中运行，监控应用程序的负载，并根据负载情况增加或减少 Pod 数量。

为什么需要水平扩展

当应用程序的流量增加时，单个 Pod 可能无法满足将请求响应到客户端的需求。此时，可以添加更多的 Pod 来扩展应用程序的处理能力。但是，手动添加 Pod 或删除 Pod 是非常困难和耗时的，而且容易出错。因此，需要一种自动化机制来处理这些任务，同时确保应用程序始终能够满足需求。

水平扩展可以更好地处理负载增加的情况，并确保负载均衡。通过监控 Pod 的资源利用率和负载状态，可以自动扩展或缩减 Pod 数量，从而维持应用程序的服务水平和性能。这样可以大大简化应用程序的部署和管理，并且使运维人员更加轻松地进行容量规划。

如何实现水平扩展

在 Kubernetes 中，水平扩展的核心是 HPA，可以使用 HPA 实现自动水平扩展。以下是在 Kubernetes 中实现水平扩展所需的步骤。

1. 安装 Metrics Server

因为 HPA 需要收集指标数据，所以需要在 Kubernetes 中安装 Metrics Server。Metrics Server 是一种聚合器，用于收集有关 Kubernetes 中对象使用情况的指标。

安装 Metrics Server，您可以使用以下命令：

$ kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml

2. 配置 HPA

要使 HPA 工作，必须配置 Deployment，确保它具有适当的标签和 Pod 模板。标签和 Pod 模板将用于指示 HPA 筛选哪些 Pod 并如何创建新 Pod。

以下是配置 Deployment 的示例：

-- -------------------- ---- -------
----------- -------
----- ----------
---------
  ----- ------
-----
  ---------------- --
  --------- -
  ---------
    ------------
      ---- ------
  ---------
    ---------
      -------
        ---- ------
    -----
      -----------
      - ----- ------
        ------ -----------
        ------
        - -------------- --展开代码

3. 创建 HPA

要创建 HPA，请运行以下命令：

$ kubectl autoscale deployment webapp --cpu-percent=70 --min=3 --max=10

这将创建一个名为 webapp 的 HPA，使用 CPU 使用率 70% 作为触发器，并且可以缩放从 3 个 Pod 扩展到最多 10 个 Pod。

4. 测试 HPA

可以使用 kubectl get hpa 命令检查 HPA 是否成功创建。HPA 应显示为 Unknown 状态，因为它需要几秒钟才能收集初始度量。

$ kubectl get hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS    MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
webapp   Deployment/webapp   <unknown>/70%   3         10        3          14s

使用工具，例如 Apache 的 ab 工具来执行简单的性能测试：

$ ab -n 500 -c 25 http://<your-service-ip>

请注意，此示例假定已将此影像上传到 Docker Hub、公开并有一个文件 Docker 镜像中。您需要将此 REPLACEMENT WITH YOUR SERVICE IP 替换为可从另一个容器使用的 Service IP。

完成测试后，请再次运行 kubectl get hpa 命令。此时，HPA 应显示为 2/70%，并且已发现一个存活的资源。这意味着 HPA 正在根据目标指标自动扩展 Pod 数量。

结论

水平扩展是 Kubernetes 中非常重要的一项功能，它可以自动增加或减少 Pod 的数量，以实现负载均衡。本文介绍了如何在 Kubernetes 中实现水平扩展，包括配置 HPA、创建 HPA 和测试 HPA。希望本文对您有所帮助，也希望您能够掌握 Kubernetes 中的水平扩展并将其应用于您的应用程序。

来源：JavaScript中文网，转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/676e9cb1e9a7045d0d6bb8ea

Kubernetes 中的水平扩展