一、系統環境

CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)
kubectl-1.20.4-0.x86_64
kubelet-1.20.4-0.x86_64
kubeadm-1.20.4-0.x86_64
kubernetes-cni-0.8.7-0.x86_64

二、k8s架構

三、HPA簡介

關于具體的概念請參考，官方檔案（Pod 水平自動伸縮 - Kubernetes）

HPA的全稱為（Horizontal Pod Autoscaling）它可以根據當前pod資源的使用率（如CPU、磁盤、記憶體等），進行副本數的動態的擴容與縮容，以便減輕各個pod的壓力，當pod負載達到一定的閾值后，會根據擴縮容的策略生成更多新的pod來分擔壓力，當pod的使用比較空閑時，在穩定空閑一段時間后，還會自動減少pod的副本數量，

若要實作自動擴縮容的功能，要基于CPU利用率自動伸縮 replication controller、deployment和 replica set 中的 pod 數量，（除了 CPU 利用率）也可以 基于其他應程式提供的度量指標custom metrics， pod 自動縮放不適用于無法縮放的物件，比如 DaemonSets，

Pod 水平自動伸縮特性由 Kubernetes API 資源和控制器實作，資源決定了控制器的行為， 控制器會周期性的獲取平均 CPU 利用率，并與目標值相比較后來調整 replication controller 或 deployment 中的副本數量，

所以要實作水平自動擴縮容的功能，我們在k8s集群上要先安裝【K8s 核心監控聚合器 metrics-server】沒有安裝這個功能模塊，具體安裝方法請參考我上一編文章（CSDN）

總之要在master上執行kubectl top node后，各項的資源使用指標能夠出來，就沒有問題

# kubectl top node
NAME      CPU(cores)   CPU%   MEMORY(bytes)   MEMORY%
minio-1   55m          2%     1216Mi          64%
minio-2   66m          3%     1063Mi          56%
minio-3   36m          3%     1107Mi          58%
minio-4   130m         6%     1382Mi          73%

四、實作pod自動水平擴縮容

1、生成HPA控制器

vim php-fpm74-hpa.yaml

apiVersion: autoscaling/v2beta1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: php-fpm74-hpa
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: php-fpm74
  minReplicas: 1  #最小pod數量
  maxReplicas: 3  #最大pod數量
  metrics:  #我是以cpu資源和記憶體資源來衡量指標，來擴縮容的
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      targetAverageUtilization: 50
  - type: Resource
    resource:
      name: memory
      targetAverageValue: 80Mi

kubectl create -f php-fpm74-hpa.yaml

# kubectl get hpa
NAME            REFERENCE                TARGETS                 MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-fpm74-hpa   Deployment/php-fpm74     23281664/80Mi, 1%/50%   1         3         1          38d

#在k8s面版上也可以看到創建的HPA

2、驗證自動伸縮服務

用nginx+php服務來測驗的

#創建php服務

vim php-fpm74-dep.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: php-fpm74
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: php-fpm74
  replicas: 1 # tells deployment to run 2 pods matching the template
  template:
    metadata:
      labels:
        app: php-fpm74
    spec:
      containers:
      - name: php-fpm74
        image: registry-op.test.cn/php-fpm:7.4
        ports:
        - containerPort: 9000
        resources:
          requests:
            cpu: 100m #這些資源的設定是必要的
            memory: 30Mi
          limits:
            cpu: 100m
            memory: 30Mi

kubectl create -f php-fpm74-dep.yaml

#vim php-fpm74-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: php-fpm74
  labels:
    app: php-fpm74
spec:
  ports:
  - port: 9000
    targetPort: 9000
    protocol: TCP
  type: ClusterIP
  selector:
    app: php-fpm74

kubcectl create -f php-fpm74-service.yaml

#vim nginx-dep.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-php74
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-php74
  replicas: 1 # tells deployment to run 2 pods matching the template
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-php74
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: registry-op.test.cn/nginx:1.14.9
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 30Mi
          limits:
            cpu: 100m
            memory: 30Mi
        volumeMounts:
          - mountPath: /etc/nginx/nginx.conf
            name: nginx-php74
            subPath: nginx.conf
      volumes:
      - name: nginx-php74
        configMap:
          name: nginx-php-configmap
          items:
           - key: nginx_php_conf
             path: nginx.conf
      imagePullSecrets:
      - name: registry-op.hjimi.cn

kubcectl create -f nginx-dep.yaml

#vim nginx-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-php74
  labels:
    app: nginx-php74
spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30001
    protocol: TCP
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx-php74

#測驗方法

這里是用ab工具測驗的，直接測驗phpinfo()頁面

# ab -n 10000 -c 1000  http://pvc.test.cn/index.php

測驗5分鐘左右，使用kubectl get hpa查看一下結果，可以看到結果是按照預想的，HPA實作pod副本數量的自動擴容與縮容就實作了，

# kubectl get hpa
NAME            REFERENCE                TARGETS                     MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-fpm74-hpa   Deployment/php-fpm74     15829674666m/80Mi, 9%/50%   1         3         3          38d


# kubectl top pod
NAME                              CPU(cores)   MEMORY(bytes)
php-fpm74-6dfd9d9b4c-8cr5b        1m           23Mi
php-fpm74-6dfd9d9b4c-k9w8v        1m           7Mi
php-fpm74-6dfd9d9b4c-lbbq4        1m           14Mi