使用容器水平伸縮（HPA） - Container Service for Kubernetes

如果您想基於CPU使用率、記憶體使用量率或其他自訂指標實現Pod的自動擴縮，建議您為業務容器開啟水平伸縮HPA（Horizontal Pod Autoscaler）功能。HPA能夠在業務負載急劇飆升時快速擴容多個Pod副本來緩解壓力，也可以在業務負載變小時根據實際情況適當縮容以節省資源，無需您人為幹預。HPA適用於服務波動較大、服務數量多且需要頻繁擴縮容的業務情境，例如電商服務、線上教育、金融服務等。

前提條件

通過Container Service控制台建立HPA應用

登入Container Service管理主控台，在左側導覽列選擇叢集列表。
在叢集列表頁面，單擊目的地組群名稱或者目的地組群右側操作列下的詳情。
在叢集管理頁左側導覽列，選擇工作負載 > 無狀態。
在無狀態頁面，單擊使用鏡像建立。
在建立頁面，按照頁面提示完成應用基本資料配置、容器配置、服務配置和伸縮配置，建立一個支援HPA的Deployment。
具體步驟及配置項說明，請參見使用鏡像建立無狀態應用。下文僅介紹主要配置項。
- 應用基本資料：配置應用的名稱、副本數量等。
- 容器配置：配置鏡像，並配置所需的CPU和記憶體資源。
  重要
  請為應用設定所需的請求（Request）資源，否則無法進行容器自動調整。
- 進階配置：
  - 在訪問設定地區，單擊服務（Service）對應的建立，配置Service。
  - 在伸縮配置地區，勾選指標伸縮的開啟，配置伸縮的條件和參數。
    - 指標：支援CPU和記憶體，需要和設定的所需資源類型相同。當同時指定CPU和記憶體資源類型時，HPA會在檢測到任何一個指標達到擴縮閾值後執行擴縮容操作。
    - 觸發條件：資源使用率的百分比，超過該使用量，容器開始擴容。有關Pod水平自動擴縮的演算法，請參見演算法細節。
    - 最大副本數：該Deployment可擴容的容器數量上限。該值需要大於最小副本數。
    - 最小副本數：該Deployment可縮容的容器數量下限。該值需要設定為大於等於1的整數。

通過kubectl命令建立HPA應用

您也可以通過編排模板來手動建立HPA，並將其綁定到要伸縮的Deployment對象上，通過kubectl命令實現容器自動調整配置。推薦您為一個工作負載僅建立一個HPA。下文以部署支援HPA的Nginx應用為例。

建立並複製以下內容到nginx.yml中。

重要

實現HPA時，需為Pod設定request資源，否則HPA無法運行。

apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx  
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9 # 替換為實際的<image_name:tags>。
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:
          requests:                         # 必須設定，否則HPA無法運行。
            cpu: 500m

執行以下命令，建立Nginx應用。
```
kubectl apply -f nginx.yml
```

建立並複製以下內容到hpa.yml中，用於建立HPA。

通過scaleTargetRef設定當前HPA綁定的對象。本例中綁定名為nginx的Deployment，在確保所有Pod中容器的平均CPU使用率達到50%時觸發擴縮操作。

1.24及以上

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: nginx-hpa
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: nginx
  minReplicas: 1  # Deployment可縮容的容器數量下限，需設定為大於等於1的整數。
  maxReplicas: 10  # 該Deployment可擴容的容器數量上限，需大於minReplicas。
  metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 50 # 目標資源的平均使用率，即資源使用量的平均值與其請求量之間的比例。

1.24以下

apiVersion: autoscaling/v2beta2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: nginx-hpa
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: nginx
  minReplicas: 1  # 需要為大於等於1的整數。
  maxReplicas: 10  # 需要大於最小副本數。
  metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 50

如果需要同時指定CPU和記憶體指標，您可以在metrics欄位下同時指定cpu和memory類型的資源，而不是建立2個HPA。當HPA檢測到任何一個指標達到擴縮閾值後，便會執行擴縮容操作。

metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 50
  - type: Resource
    resource:
      name: memory
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 50

執行以下命令，建立HPA。

kubectl apply -f hpa.yml

此時，執行kubectl describe hpa <HPA名稱>（本樣本的HPA名稱為nginx-hpa.yml），預期輸出的警告資訊如下，表明HPA仍在部署中。您可以執行kubectl get hpa命令查看HPA的狀態。

Warning  FailedGetResourceMetric       2m (x6 over 4m)  horizontal-pod-autoscaler  missing request for cpu on container nginx in pod default/nginx-deployment-basic-75675f5897-mqzs7

Warning  FailedComputeMetricsReplicas  2m (x6 over 4m)  horizontal-pod-autoscaler  failed to get cpu utilization: missing request for cpu on container nginx in pod default/nginx-deployment-basic-75675f5

等待HPA建立成功且Pod達到伸縮條件後（本樣本為Nginx的Pod CPU使用率超過50%），再次執行kubectl describe hpa <HPA的名稱>命令，查看水平伸縮情況。

預期輸出如下，表明HPA正常運行。

Type    Reason             Age   From                       Message
  ----    ------             ----  ----                       -------
  Normal  SuccessfulRescale  5m6s  horizontal-pod-autoscaler  New size: 1; reason: All metrics below target