kubernetes中hpa和cronhpa的用法

avatar 2022年6月3日18:07:14 评论 2,006 次浏览

在没有说hpa和cronhpa的用法之前，我们需要了解一下hpa和cronhpa的作用。首先，两种都是伸缩的，hpa是针对资源的使用率进行伸缩，cronhpa是定时伸缩，两者可以单独使用，也可以同时使用。hpa单独使用时为了保证服务高峰期能够承受用户的请求，在低峰期可以节约成本。cronhpa主要用在瞬间大量请求，比如活动，抽奖，秒杀等等，可以提前把环境准备好，大量的请求过来后能够应对自如。hpa的用法可以参考：https://www.wulaoer.org/?p=2359，这里主要说一下cronhpa和hpa的同时使用，不过在说cronhpa之前需要安装cronhpa，可以参考： https://www.wulaoer.org/?p=2363。

场景

因为cronhpa的伸缩值低于预期，所以资源不足，所以加上了HPA，但是HPA同时使用时，cronhpa的定时伸缩后，HPA就把副本数缩回去了，这样的结果不是我想要的，应该在定时伸缩后，副本数不变，如果资源不足时，HPA会根据资源使用率进行扩，但是缩的数在定时任务期间不能低于定时启动的数量。看下面的例子：

apiVersion: autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
kind: CronHorizontalPodAutoscaler
metadata:
  labels:
    controller-tools.k8s.io: "1.0"
  name:  nginx-v1-crontab-hpa #定时伸缩名称
  namespace: ops-tem #伸缩的命名空间
spec:
   scaleTargetRef:
      apiVersion: apps/v1  #注意1.21版本使用apps/v1，1.18版本用的是apps/v1beta2
      kind: Deployment
      name: nginx-v1 #需要伸缩的服务名称
   jobs:
   - name: "Tuesday-up" #扩展任务名
     schedule: "0 51 15 * * 3" #缩时间
     targetSize: 4       #保留副本数
     runOnce: true
   - name: "Tuesday-down" #缩任务名
     schedule: "0 55 15 * * 3" #伸时间
     targetSize: 2  #共伸缩副本数
   - name: "Thursday-up" #扩展任务名
     schedule: "0 30 23 * * 3" #缩时间
     targetSize: 3       #保留副本数
     runOnce: true
   - name: "Thursday-down"
     schedule: "0 30 1 * * 6" #伸时间
     targetSize: 2  #共伸缩副本数

执行后，扩展没有几分钟，然后又缩回去了，查看一下当时状态

[wolf@wulaoer.org🔥🔥🔥🔥 hpa]# kubectl describe cronhpa -n ops-tem nginx-v1-crontab-hpa
Name:         nginx-v1-crontab-hpa
Namespace:    ops-tem
Labels:       controller-tools.k8s.io=1.0
Annotations:  <none>
API Version:  autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
Kind:         CronHorizontalPodAutoscaler
Metadata:
  Creation Timestamp:  2022-06-01T06:52:35Z
  Generation:          13
  Managed Fields:
    API Version:  autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
    Fields Type:  FieldsV1
    fieldsV1:
      f:metadata:
        f:annotations:
          .:
          f:kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
        f:labels:
          .:
          f:controller-tools.k8s.io:
      f:spec:
        .:
        f:scaleTargetRef:
          .:
          f:apiVersion:
          f:kind:
          f:name:
    Manager:      kubectl-client-side-apply
    Operation:    Update
    Time:         2022-06-01T07:50:04Z
    API Version:  autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
    Fields Type:  FieldsV1
    fieldsV1:
      f:spec:
        f:excludeDates:
        f:jobs:
      f:status:
        .:
        f:conditions:
        f:excludeDates:
        f:scaleTargetRef:
          .:
          f:apiVersion:
          f:kind:
          f:name:
    Manager:         kubernetes-cronhpa-controller
    Operation:       Update
    Time:            2022-06-01T07:50:05Z
  Resource Version:  27323366
  UID:               792e3172-6180-487a-a949-7d2ef3f8628b
Spec:
  Exclude Dates:  <nil>
  Jobs:
    Name:         Tuesday-up
    Run Once:     true
    Schedule:     0 51 15 * * 3
    Target Size:  4
    Name:         Tuesday-down
    Run Once:     false
    Schedule:     0 55 15 * * 3
    Target Size:  2
    Name:         Thursday-up
    Run Once:     true
    Schedule:     0 30 23 * * 3
    Target Size:  3
    Name:         Thursday-down
    Run Once:     false
    Schedule:     0 30 1 * * 3
    Target Size:  2
  Scale Target Ref:
    API Version:  apps/v1
    Kind:         Deployment
    Name:         nginx-v1
Status:
  Conditions:
    Job Id:           27bf6565-40c3-4b36-ab43-d7fa4479c575
    Last Probe Time:  2022-06-01T07:50:05Z
    Message:
    Name:             Tuesday-down
    Run Once:         false
    Schedule:         0 55 15 * * 3
    State:            Submitted
    Target Size:      2
    Job Id:           7fe2b9be-341b-49b6-9159-b658b406a3fc
    Last Probe Time:  2022-06-01T07:50:05Z
    Message:
    Name:             Thursday-up
    Run Once:         true
    Schedule:         0 30 23 * * 3
    State:            Submitted
    Target Size:      3
    Job Id:           ee070282-f7a0-45cb-b147-b951e409eebb
    Last Probe Time:  2022-06-01T07:50:05Z
    Message:
    Name:             Thursday-down
    Run Once:         false
    Schedule:         0 30 1 * * 3
    State:            Submitted
    Target Size:      2
    Job Id:           3c3374b1-c87d-4c88-a60c-1651f85f352c
    Last Probe Time:  2022-06-01T07:51:02Z
    Message:          cron hpa job Tuesday-up executed successfully. current replicas:2, desired replicas:4.
    Name:             Tuesday-up
    Run Once:         true
    Schedule:         0 51 15 * * 3
    State:            Succeed
    Target Size:      4
  Exclude Dates:      <nil>
  Scale Target Ref:
    API Version:  apps/v1
    Kind:         Deployment
    Name:         nginx-v1
Events:
  Type     Reason   Age                From                            Message
  ----     ------   ----               ----                            -------
  Warning  Failed   50m                cron-horizontal-pod-autoscaler  cron hpa failed to execute,because of failed to scale (namespace: ops-tem;kind: Deployment;name: hpa-kbn4v) to 4 after retrying 11 times and exit,because of Failed to found source target hpa-kbn4v
  Normal   Succeed  31m                cron-horizontal-pod-autoscaler  cron hpa job Tuesday-down executed successfully. Skip scale replicas because HPA hpa-kbn4v current replicas:4 >= desired replicas:2.
  Normal   Succeed  25s (x3 over 41m)  cron-horizontal-pod-autoscaler  cron hpa job Tuesday-up executed successfully. current replicas:2, desired replicas:4.

cronhpa和hpa同时使用

下面提示cronhpa调用成功，但是因为hpa的调用，又缩回来了，我们需要修改一下cronhpa的配置文件。

apiVersion: autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
kind: CronHorizontalPodAutoscaler
metadata:
  labels:
    controller-tools.k8s.io: "1.0"
  name:  nginx-v1-crontab-hpa #定时伸缩名称
  namespace: ops-tem #伸缩的命名空间
spec:
   scaleTargetRef:
      apiVersion: autoscaling/v2beta1  #注意1.21版本使用apps/v1，1.18版本用的是apps/v1beta2
      kind: HorizontalPodAutoscaler
      name: hpa-kbn4v #需要伸缩的服务名称
   jobs:
   - name: "Tuesday-up" #扩展任务名
     schedule: "0 55 15 * * 3" #缩时间
     targetSize: 4       #保留副本数
     runOnce: true
   - name: "Tuesday-down" #缩回任务名
     schedule: "0 00 16 * * 3" #伸时间
     targetSize: 2  #共伸缩副本数
   - name: "Thursday-up" #扩展任务名2
     schedule: "0 30 23 * * 3" #缩时间
     targetSize: 3       #保留副本数
     runOnce: true
   - name: "Thursday-down"
     schedule: "0 30 1 * * 3" #伸时间
     targetSize: 2  #共伸缩副本数

这里修改了scaleTargetRef下的三项，主要作用是在HPA的基础上进行伸缩，如果资源不足HPA会进行扩容，所以HPA的最大数一定要大于cronhap的启动数，下面的name是HPA的名称，下面是获取hpa名称

[wolf@wulaoer.org🔥🔥🔥🔥 hpa]# kubectl get hpa -n ops-tem
NAME        REFERENCE             TARGETS          MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
hpa-kbn4v   Deployment/nginx-v1   0%/65%, 0%/65%   2         10        2          93m

至此，cronhpa和hpa同时使用就可以达到预期，下面根据不同的场景，解释CronHPA兼容HPA的规则

HPA（MIN/MAX） CRONHPA DEPLOYMENT 扩缩结果 兼容规则说明
1/10 5 5 HPA（min/max）：1/10Deployment：5 当CronHPA中的目标副本数和当前副本数一致时，HPA中的最大和最小副本数，还有应用当前的副本数无需变更。
1/10 4 5 HPA（min/max）：1/10Deployment：5 当CronHPA中的目标副本数低于当前副本数时，保留当前副本数。
1/10 6 5 HPA（min/max）：6/10Deployment：6 当CronHPA中的目标副本数高于当前副本数时，保留CronHPA的目标副本数。CronHPA目标副本数高于HPA副本数下限（minReplicas）时，修改HPA的副本数下限。
5/10 4 5 HPA（min/max）：4/10Deployment：5 当CronHPA中的目标副本数低于当前副本数时，保留当前应用副本数。CronHPA目标副本数低于HPA副本数下限（minReplicas）时，修改HPA的副本数下限。
5/10 11 5 HPA（min/max）：11/11Deployment：11 当CronHPA中的目标副本数高于当前副本数时，保留CronHPA的目标副本数。CronHPA目标副本数高于HPA副本数上限（maxReplicas）时，修改HPA的副本数上限。

参考：https://help.aliyun.com/document_detail/151557.html?spm=5176.smartservice_service_chat.help.dexternal.5f8a709aKVUzaQ

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