Kubernetes 弹性伸缩HPA功能增强Advanced Horizontal Pod Autoscaler -介绍部署篇

时间:2022-01-13 03:58:49

背景

WHAT(做什么)

Advanced Horizontal Pod Autoscaler(简称:AHPA)是kubernetes中HPA的功能增强. 在兼容原生HPA功能基础上,增加预测、执行模式配置、缩容控制等功能。用户可以使用AdvancedHorizontalPodAutoscaler对支持scale功能的对象(例如Deployment等)进行弹性伸缩。

WHY(为什么做)

HPA在使用方面存在不便之处:

  • 扩缩模式不灵活:创建HPA后,资源真实扩缩后方可验证可用性
  • 扩缩控制存在一定风险,缩容按照目标态单次执行,易造成业务抖动
  • 针对规律性强应用,无法进行特殊处理,比如提前备容,降低扩容效率低带来的风险
  • 支持指标需要自定义扩展,需要一定开发成本

How(怎么做)

AHPA功能分为两部分:controller和algorithm。

  • controller部分:HPA功能兼容、阈值触发和预测触发结果处理、扩缩模式功能、缩容控制功能等
  • algorithm部分:提供一个基于STL + auto-arima的预测算法实现功能
  • 整体架构如下:

Kubernetes 弹性伸缩HPA功能增强Advanced Horizontal Pod Autoscaler -介绍部署篇

使用场景

周期性规律明显应用成本优化 --提前备容,降低容量风险

针对规律性明显的应用,一般有如下特征:

Kubernetes 弹性伸缩HPA功能增强Advanced Horizontal Pod Autoscaler -介绍部署篇

上图中,红线表示应用的入网流量(qps),蓝线表示容器数。从图中蓝色可以看出,在qps到来前一段时间(比如:60min)已经开始备容,在qps达到峰值前资源已经ready,降低流量高峰来临时刻备容应用抖动带来的风险;在qps峰值过后,资源缓慢回收(缩容速率线性递减),避免产生浪费。通过上图可以看出,针对规律性明显应用,提前备容,缓慢缩容,最终能够保证应用稳定性的前提下达到成本优化目的。

部署

前置条件

  • helm v2版本大于 v2.11.0+.
  • 预测功能依赖"阿里云云监控",需安装"ack-alibaba-cloud-metrics-adapter"组件.

安装 && 卸载

安装chart

方式一:进入“容器服务”->"市场"->"应用目录"->"ack-advanced-horizontal-pod-autoscaler"进行安装,如下图:

Kubernetes 弹性伸缩HPA功能增强Advanced Horizontal Pod Autoscaler -介绍部署篇

方式二:

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卸载chart

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helm参数配置

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使用

运行一个AHPA demo

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AHPA功能增强配置说明 && 指标支持

功能增强说明

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指标支持

最后

Advanced Horizontal Pod Autoscaler可针对周期性规律强的应用进行提前备容,减少扩容资源申请、应用启动耗时带来的容量风险,同时更好的支持扩缩模式和扩缩控制,增加了自动扩缩的业务的可用性。AHPA目前向白名单用户开放,申请地址:https://page.aliyun.com/form/act946163602/index.htm,欢迎大家试用并提新需求。

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本文作者:寒砚

原文链接

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