更新时间:2024-11-21 GMT+08:00

CronHPA定时策略

在一些复杂的业务场景下,可能有固定时间段高峰业务,又有日常突发高峰业务。此种情况下,用户既期望能定时弹性伸缩应对固定时间段高峰业务,又期望能根据指标弹性伸缩应对日常突发高峰业务。CCE提供CronHPA的自定义资源,实现在固定时间段对集群进行扩缩容,并且可以和HPA策略共同作用,定时调整HPA伸缩范围,实现复杂场景下的工作负载伸缩。

CronHPA支持定时调整HPA策略的最大和最小实例数,也可以直接定时调整Deployment的Pod实例数。

前提条件

集群中已安装CCE容器弹性引擎插件。

使用CronHPA调整HPA伸缩范围

CronHPA支持定时调整HPA策略的最大和最小实例数,满足复杂场景下的工作负载伸缩。

由于HPA与CronHPA均通过scaleTargetRef字段来获取伸缩对象,如果CronHPA和HPA同时设置Deployment为伸缩对象,两个伸缩策略相互独立,后执行的操作会覆盖先执行的操作,导致伸缩效果不符合预期,因此需避免这种情况发生。

在CronHPA与HPA共同使用时,CronHPA规则是在HPA策略的基础上生效的,CronHPA不会直接调整Deployment的副本数目,而是通过HPA来操作Deployment,因此了解以下参数可帮助您更好地理解其工作原理。

  • CronHPA的目标实例数(targetReplicas):表示CronHPA设定的实例数,在CronHPA生效时用于调整HPA的最大/最小实例数,从而间接调整Deployment实例数。
  • HPA的最小实例数(minReplicas):Deployment的实例数下限。
  • HPA的最大实例数(maxReplicas):Deployment的实例数上限。
  • Deployment的实例数(replicas):CronHPA策略生效之前Deployment的Pod数量。

在CronHPA规则生效时,通过比较目标实例数(targetReplicas)与实际Deployment的实例数,并结合HPA的最小实例数或最大实例数的数值大小,来调整Deployment实例数的上下限值。

图1 CronHPA扩缩容场景

图1中为可能存在的扩缩容场景,如下表格以举例的形式说明了不同场景下CronHPA修改HPA的情况。

表1 CronHPA扩缩容场景

场景

场景说明

CronHPA

(targetReplicas)

Deployment

(replicas)

HPA

(minReplicas / maxReplicas)

最终结果

操作说明

场景一

targetReplicas < minReplicas ≤ replicas ≤ maxReplicas

4

5

5/10

HPA: 4/10

Deployment: 5

CronHPA目标实例数低于HPA最小实例数(minReplicas)时:

  • 修改HPA的最小实例数。
  • Deployment实例数无修改。

场景二

targetReplicas = minReplicas ≤ replicas ≤ maxReplicas

5

6

5/10

HPA: 5/10

Deployment: 6

CronHPA目标实例数等于HPA最小实例数(minReplicas)时:

  • HPA的最小实例数无修改。
  • Deployment实例数无修改。

场景三

minReplicas < targetReplicas < replicas ≤ maxReplicas

4

5

1/10

HPA: 4/10

Deployment: 5

CronHPA目标实例数大于HPA最小实例数(minReplicas),小于Deployment实例数(replicas)时:

  • 修改HPA的最小实例数。
  • Deployment实例数无修改。

场景四

minReplicas < targetReplicas = replicas < maxReplicas

5

5

1/10

HPA: 5/10

Deployment: 5

CronHPA目标实例数大于HPA最小实例数(minReplicas),等于Deployment实例数(replicas)时:

  • 修改HPA的最小实例数。
  • Deployment实例数无修改。

场景五

minReplicas ≤ replicas < targetReplicas < maxReplicas

6

5

1/10

HPA: 6/10

Deployment: 6

CronHPA目标实例数大于Deployment实例数(replicas),小于HPA最大实例数(maxReplicas)时:

  • 修改HPA的最小实例数。
  • 修改Deployment实例数。

场景六

minReplicas ≤ replicas < targetReplicas = maxReplicas

10

5

1/10

HPA: 10/10

Deployment: 10

CronHPA目标实例数大于Deployment实例数(replicas),等于HPA最大实例数(maxReplicas)时:

  • 修改HPA的最小实例数。
  • 修改Deployment实例数。

场景七

minReplicas ≤ replicas ≤ maxReplicas < targetReplicas

11

5

5/10

HPA: 11/11

Deployment: 11

CronHPA目标实例数大于HPA最大实例数(maxReplicas)时:

  • 修改HPA的最小实例数。
  • 修改HPA的最大实例数。
  • 修改Deployment实例数。

使用控制台创建

  1. 在CCE控制台,单击集群名称进入集群。
  2. 单击左侧导航栏的“工作负载”,在目标工作负载的操作列中单击“更多 > 弹性伸缩”

    图2 工作负载弹性伸缩

  3. 策略类型选择“HPA+CronHPA策略”,启用HPA策略,并同时启用CronHPA策略。

    此时CronHPA会定时调整HPA策略的最大和最小实例数。

  4. 设置HPA策略,详情请参见HPA策略

    图3 启用HPA策略
    表2 HPA策略配置

    参数

    参数说明

    实例范围

    请输入最小实例数和最大实例数。

    策略触发时,工作负载实例将在此范围内伸缩。

    伸缩配置

    • 系统默认:采用社区推荐的默认行为进行负载伸缩,详情请参见社区默认行为说明
    • 自定义:自定义扩/缩容配置的稳定窗口、步长、优先级等策略,实现更灵活的配置。未配置的参数将采用社区推荐的默认值。
      • 禁止扩/缩容:选择是否禁止扩容或缩容。
      • 稳定窗口:需要伸缩时,会在一段时间(设定的稳定窗口值)内持续检测,如在该时间段内始终需要进行伸缩(不满足设定的指标期望值)才进行伸缩,避免短时间的指标抖动造成异常。
      • 步长策略:扩/缩容的步长,可设置一定时间内扩/缩容Pod数量或百分比。在存在多条策略时,可以选择使Pod数量最多或最少的策略。

    系统策略

    • 指标:可选择“CPU利用率”“内存利用率”
      说明:

      利用率 = 工作负载容器组(Pod)的实际使用量 / 申请量

    • 期望值:请输入期望资源平均利用率。

      期望值表示所选指标的期望值,通过向上取整(当前指标值 / 期望值 × 当前实例数)来计算需要伸缩的实例数。

      说明:

      HPA在计算扩容、缩容实例数时,会选择最近5分钟内实例数的最大值。

    • 容忍范围:指标处于范围内时不会触发伸缩,期望值必须在容忍范围之间。

      当指标值大于缩容阈值且小于扩容阈值时,不会触发扩容或缩容。阈值仅在1.15及以上版本的集群中支持

  5. 在CronHPA的策略规则中单击,在弹出的窗口中设置伸缩策略参数。

    图4 启用CronHPA策略
    表3 CronHPA策略参数配置

    参数

    参数说明

    目标实例数

    策略触发时,将根据实际情况调整HPA策略实例数范围,详情请参见表1

    触发时间

    可选择每天、每周、每月或每年的具体时间点。

    说明:

    触发时间基于节点所在时区进行计算。

    是否启用

    可选择启用或关闭该策略规则。

  6. 填写完成上述参数,单击“确定”,您可以在列表中查看添加的策略规则。重复以上步骤,您可以添加多条策略规则,但策略的触发时间不能相同。
  7. 设置完成后,单击“创建”

使用kubectl命令行创建

当CronHPA与HPA兼容使用时,需要将CronHPA中的scaleTargetRef字段设置为HPA策略,而HPA策略的scaleTargetRef字段设置为Deployment,这样CronHPA策略会在固定的时间调整HPA策略的实例数量上下限,即可实现工作负载定时伸缩和弹性伸缩的兼容。

  1. 为Deployment创建HPA策略。

    apiVersion: autoscaling/v1
    kind: HorizontalPodAutoscaler
    metadata:
      name: hpa-test
      namespace: default
    spec:
      maxReplicas: 10               #  最大实例数
      minReplicas: 5               #  最小实例数
      scaleTargetRef:              #  关联Deployment
        apiVersion: apps/v1
        kind: Deployment
        name: nginx
      targetCPUUtilizationPercentage: 50

  2. 创建CronHPA策略,并关联1中创建的HPA策略。

    apiVersion: autoscaling.cce.io/v2alpha1
    kind: CronHorizontalPodAutoscaler
    metadata:
      name: ccetest
      namespace: default
    spec:
       scaleTargetRef:                  # 关联HPA策略
          apiVersion: autoscaling/v1
          kind: HorizontalPodAutoscaler
          name: hpa-test
       rules:
       - ruleName: "scale-down"    
         schedule: "15 * * * *"         # 指定任务运行时间与周期,参数格式请参见Cron,例如0 * * * * 或@hourly。
         targetReplicas: 1              # 目标实例数量
         disable: false
       - ruleName: "scale-up"
         schedule: "13 * * * *"
         targetReplicas: 11
         disable: false
    表4 CronHPA关键字段说明

    字段

    说明

    apiVersion

    API版本,固定值“autoscaling.cce.io/v2alpha1”。

    kind

    API类型,固定值“CronHorizontalPodAutoscaler”。

    metadata.name

    CronHPA策略名称。

    metadata.namespace

    CronHPA策略所在的命名空间。

    spec.scaleTargetRef

    指定CronHPA的扩缩容对象,可配置以下字段:

    • apiVersion:CronHPA扩缩容对象的API版本。
    • kind:CronHPA扩缩容对象的API类型。
    • name:CronHPA扩缩容对象的名称。

    CronHPA支持HPA策略或Deployment,具体用法请参见使用CronHPA调整HPA伸缩范围使用CronHPA直接调整Deployment实例数量

    spec.rules

    CronHPA策略规则,可添加多个规则。每个规则可配置以下字段:

    • ruleName:CronHPA规则名称,该名称需唯一。
    • schedule:指定任务运行时间与周期,参数格式与CronTab类似,请参见Cron,例如0 * * * * 或@hourly。
      说明:

      触发时间基于节点所在时区进行计算。

    • targetReplicas:扩缩容的Pod数目。
    • disable:参数值为“true”“false”。其中“false”表示该规则生效,“true”则表示该规则不生效。

使用CronHPA直接调整Deployment实例数量

CronHPA还可以单独调整关联Deployment,定时调整Deployment的实例数,使用方法如下。

使用控制台创建

  1. 在CCE控制台,单击集群名称进入集群。
  2. 单击左侧导航栏的“工作负载”,在目标工作负载的操作列中单击“更多 > 弹性伸缩”

    图5 工作负载弹性伸缩

  3. 策略类型选择“HPA+CronHPA策略”,选择不启用HPA策略,并选择启用CronHPA策略。

    此时CronHPA会直接定时调整工作负载的实例数。

  4. 在CronHPA的策略规则中单击,在弹出的窗口中设置伸缩策略参数。

    图6 使用CronHPA调整工作负载实例数
    表5 CronHPA策略参数配置

    参数

    参数说明

    目标实例数

    策略触发时,工作负载实例将调整至该数值。

    触发时间

    可选择每天、每周、每月或每年的具体时间点。

    说明:

    触发时间基于节点所在时区进行计算。

    是否启用

    可选择启用或关闭该策略规则。

  5. 填写完成上述参数,单击“确定”,您可以在列表中查看添加的策略规则。重复以上步骤,您可以添加多条策略规则,但策略的触发时间不能相同。
  6. 设置完成后,单击“创建”

使用kubectl命令行创建

apiVersion: autoscaling.cce.io/v2alpha1
kind: CronHorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: ccetest
  namespace: default
spec:
   scaleTargetRef:             # 关联Deployment
      apiVersion: apps/v1
      kind: Deployment
      name: nginx
   rules:
   - ruleName: "scale-down"
     schedule: "08 * * * *"    # 指定任务运行时间与周期,参数格式请参见Cron,例如0 * * * * 或@hourly。
     targetReplicas: 1
     disable: false
   - ruleName: "scale-up"
     schedule: "05 * * * *"
     targetReplicas: 3
     disable: false