實現容器定時水平伸縮CronHPA與容器水平伸縮HPA的協同配置 - Container Service for Kubernetes

由於CronHPA和HPA兩者無法相互感知，如果您的應用使用YAML同時配置了CronHPA和HPA，可能會出現兩種配置獨立工作，後執行操作覆蓋了先執行操作的現象。為瞭解決這個問題，ACK提供了CronHPA相容HPA的方案——當檢測到兩者同時存在時，將HPA作為CronHPA的擴縮容對象，從而實現對該HPA定義對象（例如Deployment）的定時擴縮容。

說明

如果您的HPA和CronHPA均通過Container Service管理主控台建立，可忽略本操作。ACK會自動為您實現相容。

從CronHPA和HPA的定義模板瞭解為什麼會產生衝突

CronHPA定義模板

HPA定義模板

apiVersion: autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
kind: CronHorizontalPodAutoscaler
metadata:
  labels:
    controller-tools.k8s.io: "1.0"
  name: cronhpa-sample
spec:
   scaleTargetRef:
      apiVersion: apps/v1
      kind: Deployment
      name: nginx-deployment-basic
   jobs:
   - name: "scale-down"
     schedule: "30 */1 * * * *"
     targetSize: 1
   - name: "scale-up"
     schedule: "0 */1 * * * *"
     targetSize: 11

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: hpa-sample
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: nginx-deployment-basic
  minReplicas: 4
  maxReplicas: 10
  metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 50

對比CronHPA和HPA的定義模板，可以發現：

CronHPA和HPA都是通過scaleTargetRef欄位來擷取伸縮對象。
CronHPA通過jobs的crontab規則定時伸縮副本數。
HPA通過資源（Resource）利用率判斷伸縮的情況。

因此，如果應用同時配置了CronHPA和HPA，CronHPA和HPA可能會同時操作一個scaleTargetRef（即伸縮對象）。為瞭解決這個問題，需要使CronHPA能夠感知HPA的目前狀態。

解決方案

方案原理

為瞭解決CronHPA和HPA無法相互感知的問題，ACK支援將HPA作為CronHPA的擴縮容對象。在HPA的定義模板中，HPA將Deployment配置在scaleTargetRef欄位下，Deployment再通過自身的定義尋找ReplicaSet，ReplicaSet再調整真實的副本數量。

通過將HPA作為CronHPA的scaleTargetRef，CronHPA可以明確知曉並綜合考慮CronHPA任務當前的目標副本數，HPA中的minReplicas、maxReplicas和desiredReplicas數值，以及HPA中scaleTargetRef對象的當前副本數。

但CronHPA不會直接調整Deployment的副本數目，而是通過HPA來修改Deployment配置，避免HPA和CronHPA發生衝突。

配置樣本

您需要將CronHPA的scaleTargetRef欄位修改為已有的HPA內容，以上文中HPA模板為例，CronHPA相容HPA的重點修改內容如下：

未相容HPA的配置

需要修改為如下相容HPA的配置

scaleTargetRef:
   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   name: nginx-deployment-basic

scaleTargetRef:
   apiVersion: autoscaling/v2
   # 設定為HPA資源類型
   kind: HorizontalPodAutoscaler
   # 設定為HPA資源的名稱
   name:  hpa-sample

假設您有一個名為hpa-sample的HPA資源用於應對日常的負載波動，您每天的業務時間為早上9點到下午5點，您可以在已有HPA的基礎上設定一個CronHPA的定時任務，每天早上9點將副本數量調高應對高峰期的負載，每天下午5點將副本數調低，以減少資源浪費。

完整的CronHPA配置模板如下（需要相容HPA）：

apiVersion: autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
kind: CronHorizontalPodAutoscaler
metadata:
  labels:
    controller-tools.k8s.io: "1.0"
  name: cronhpa-sample
spec:
   scaleTargetRef:    # 設定為HPA資源內容
      apiVersion: autoscaling/v2
      kind: HorizontalPodAutoscaler
      name: hpa-sample 
   jobs:
   - name: "scale-up-9am"  
     schedule: "0 0 9 * * * "
     targetSize: 20
     runOnce: false
   - name: "scale-down-5pm"   
     schedule: "0 0 17 * * *"
     targetSize: 3
     runOnce: false

相容規則說明

以下根據不同的情境，說明CronHPA相容HPA的規則。

說明

表格涉及欄位說明如下：

HPA（min/max）：HPA定義的最小和最大的副本數（minReplicas、maxReplicas）。
CronHPA目標副本數：CronHPA任務的目標副本數。
當前副本數：應用擴縮前的副本數。
副本數：應用執行擴縮容後的副本數。

擴縮容條件			擴縮容結果	相容規則說明
HPA（min/max）	CronHPA目標副本數	當前副本數	擴縮容結果	相容規則說明
1/10	5	5	HPA（min/max）：1/10 副本數：5	當CronHPA中的目標副本數和當前副本數一致時，HPA中的minReplicas和maxReplicas以及當前的副本數無需變更。
1/10	4	5	HPA（min/max）：1/10 副本數：5	當CronHPA中的目標副本數低於當前副本數時，保留當前副本數。
1/10	6	5	HPA（min/max）：6/10 副本數：6	當CronHPA中的目標副本數高於當前副本數時，保留CronHPA的目標副本數。 CronHPA目標副本數高於HPA的minReplicas時，修改HPA的副本數下限。
5/10	4	5	HPA（min/max）：4/10 副本數：5	當CronHPA中的目標副本數低於當前副本數時，保留當前應用副本數。當CronHPA目標副本數低於HPA的minReplicas時，修改HPA的副本數下限。
5/10	11	5	HPA（min/max）：11/11 副本數：11	當CronHPA中的目標副本數高於當前副本數時，保留CronHPA的目標副本數。當CronHPA目標副本數高於HPA的maxReplicas時，修改HPA的副本數上限。

Container Service for Kubernetes：實現CronHPA與HPA的協同配置

從CronHPA和HPA的定義模板瞭解為什麼會產生衝突

解決方案

方案原理

配置樣本

相容規則說明

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