k8s Pod 扩容和缩容

在生产环境下，在面临服务需要扩容的场景时，可以使用Deployment/RC的Scale机制来实现。
Kubernetes支持对Pod的手动扩容和自动扩容。

手动扩容缩容

通过执行扩容命令，对某个deployment直接进行扩容：

# kubectl  scale deployment nginx-deployment --replicas=4

当要缩容，减少副本数量即可：

# kubectl  scale deployment nginx-deployment --replicas=2

自动扩容缩容

在使用自动化扩容和缩容，需要kubernetes安装heapster插件。
参考链接

按照说明，修改如下YAML文件中的image信息为国内可以访问的镜像仓库，然后执行：

[root@node-1 influxdb]# ll
total 16
-rw-r--r-- 1 root root 2288 Jun 21 20:23 grafana.yaml
-rw-r--r-- 1 root root  264 Jun 21 20:24 heapster-rbac.yaml     # 来源于上一级rbac目录
-rw-r--r-- 1 root root 1112 Jun 21 20:24 heapster.yaml
-rw-r--r-- 1 root root  972 Jun 21 20:24 influxdb.yaml

[root@node-1 influxdb]# kubectl  create -f  ./

安装完成之后，使用如下链接可以访问Grafana的web界面，查看资源使用情况：

https://10.0.0.1:6443/api/v1/namespaces/kube-system/services/http:monitoring-grafana:/proxy/

在kubernetes 1.11以后的版本中将不再使用heapster插件来监控资源的使用状态，而是使用metric server。

创建php-apche的deployment的应用和Service，当访问此应用时，返回“OK!”:

# cat php-apache.yaml 

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: php-apache
  labels:
    app: php-apache
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: php-apache
  template:
    metadata:
      name: php-apache
      labels:
        app: php-apache
    spec:
      containers:
      - name: php-apache
        image: mirrorgooglecontainers/hpa-example
        resources:
          requests:
            cpu: 200m
        ports:
        - containerPort: 80

# cat php-svc.yaml 

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: php-apache
spec:
  ports:
  - port: 80
  selector:
    app: php-apache

创建一个busybox的工具Pod,用于做压力测试：

# cat php-svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: php-apache
spec:
  ports:
  - port: 80
  selector:
    app: php-apache

创建完以上对象，还需要创建一个HPA控制器，用于监控对象的资源使用率：

kubectl autoscale deployment php-apache --min=1 --max=6 --cpu-percent=50

# 对php-apache的deployment的对象创建HPA控制器，当CPU的使率超过50%时实现自动化扩容，支持1到6之前Pod副本数量，以使得Pod CPU使用率维持在50% 以内。

查看当前hpa的状态,如果状态显示<unknown>，查看下文中的故障排查：

[root@node-1 ~]# kubectl  get hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache   0%/50%    1         8         1          39m

登录busybox,执行循环访问命令，对php-apache进行压测：

# kubectl  exec -it busybox -- sh

/ # while true;do wget -q -O -  http://php-apache > /dev/null ;done

# 此处如果DNS没有正常工作将无法正常解析URL地址。

查看资源监控信息：

[root@node-1 hpa-test]# kubectl  get hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache   42%/50%   1         8         1          1h

[root@node-1 hpa-test]# kubectl  get hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS    MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache   491%/50%   1         8         4          1h

查看对应的对象创建情况,正在陆续创建：

[root@node-1 hpa-test]# kubectl  get deployment
NAME         DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
php-apache   4         4         4            2           1h
[root@node-1 hpa-test]# kubectl  get rs
NAME                    DESIRED   CURRENT   READY     AGE
php-apache-56b5765b95   4         4         2         1h
[root@node-1 hpa-test]# kubectl  get pod
NAME                          READY     STATUS              RESTARTS   AGE
busybox                       1/1       Running             0          36m
php-apache-56b5765b95-8pclp   1/1       Running             0          1h
php-apache-56b5765b95-gsvqk   1/1       Running             0          1m
php-apache-56b5765b95-nbwbk   1/1       Running             0          1m
php-apache-56b5765b95-zmc29   0/1       ContainerCreating   0          1m

当CPU使用率下降后，自动缩容：

[root@node-1 hpa-test]# kubectl  get hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache   0%/50%    1         8         1          1h

[root@node-1 hpa-test]# kubectl  get deployment
NAME         DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
php-apache   1         1         1            1           1h

[root@node-1 hpa-test]# kubectl  get rs
NAME                    DESIRED   CURRENT   READY     AGE
php-apache-56b5765b95   1         1         1         1h

[root@node-1 hpa-test]# kubectl  get pod
NAME                          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
busybox                       1/1       Running   0          43m
php-apache-56b5765b95-8pclp   1/1       Running   0          1h

故障排查

如果设置hpa后，出现如下无法获取资源状态的情况：

[root@node-1 hpa-test]# kubectl  get  hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS         MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache   <unknown>/50%   1         8         1          9m

在master上修改kube-controller-manager的配置,添加如下参数：

cat /usr/lib/systemd/system/kube-controller-manager.service
...

--horizontal-pod-autoscaler-use-rest-clients=false \
...

实例配置:

[root@pressure-master03 ~]# kubectl autoscale deployment  mall-audit-provider  -n x****ssure --min=1 --max=8 --cpu-percent=50
horizontalpodautoscaler.autoscaling/mall-audit-provider autoscaled
[root@pressure-master03 ~]# kubectl autoscale deployment  mall-basic-provider  -n x****sure --min=1 --max=8 --cpu-percent=50
horizontalpodautoscaler.autoscaling/mall-basic-provider autoscaled

[root@pressure-master03 ~]# kubectl get hpa  -n x*****ure
NAME                      REFERENCE                            TARGETS         MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
ma****-api              Deployment/mall-app-api              1%/50%          1         8         2          4m29s
mall****ovider       Deployment/mall-audit-provider       1%/50%          1         8         1          4m10s