前语
弹性弹性是Kubernetes中比较常用的功用。在Kubernetes中,弹性是分为两个层次的,一个是调度层(Pod)弹性,一个是资源层(Node)弹性。通常会经过HPA、CronHPA、VPA等模型进行Pod的横向或许纵向的弹性,再经过cluster-autoscaler
或许virtual-kubelet
进行资源层弹性。两层之间是经过无法调度的Pod
进行解耦,这样规划的优点是两层责任清晰,害处是解耦后彼此结合的战略过于简略,一旦当咱们需求更精密的调度战略就力不从心了,由于在Kubernetes中最小的生命周期办理单元是一个Pod,而传统的Kubernetes负载操控器(例如:Deployment、StatefulSet)办理的Pod是同享相同的调度战略的。因而,当你期望操控一个负载在不同资源上的细粒度分配时,就力不从心了。但是这种场景又是在弹性弹性中常常遇到的。因而,为了处理运用负载弹性场景下精密化调度的诉求,kubernetes-elastic-workload
应运而生了。
弹性弹性精密化调度的问题剖析
假定:有一个运用经过容量规划,估计最多有4个副本运行在ECS上,平常低峰时保存2个副本,超越4个副本的场景弹性弹性到虚拟节点,避免搅扰其他正常容量规划的运用。
在Kubernetes中,任何一种负载都要处理两个问题,一个是调度问题,一个是生命周期办理问题。要想完成上面描绘的场景,咱们核心要处理的问题是两个:
- 怎么操控副本抵达一个数目后,调度战略的改变。
- 怎么在生命周期办理时,优先处理某些Pod。
弹性负载kubernetes-elastic-workload介绍
接下来,咱们针对上面的问题介绍下弹性负载的运用方法与处理方法。
# 一个简略的运用,默许运用2副本
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment-basic
labels:
app: nginx
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.7.9
ports:
- containerPort: 80
那么这个场景怎么用弹性负载表达呢?
# 弹性负载界说
apiVersion: autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
kind: ElasticWorkload
metadata:
name: elasticworkload-sample
spec:
sourceTarget:
name: nginx-deployment-basic
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
min: 2
max: 4
replicas: 6
elasticUnit:
- name: virtual-kubelet
labels:
virtual-kubelet: "true"
annotations:
virtual-kubelet: "true"
nodeSelector:
type: "virtual-kubelet"
tolerations:
- key: "virtual-kubelet.io/provider"
operator: "Exists"
# min: 0 每个单元也能够指定自己的上下限
# max: 10
上面便是这个场景的弹性负载界说,弹性负载的运用方法特别像HPA,他是经过外部挂载的方法运用,对原有的事务无侵入。一个典型的弹性负载首要分为两个部分:
- SourceTarget部分首要界说原始负载的类型、副本数目可改变的规模。
- elasticUnit部分是一个数组,界说弹性单元的调度战略,假如有多个弹性单元,则依照模板的次序界说。
在上面的比如中,SourceTarget的副本上下限位2-4,表明当ElasticWorkload的replicas为2-4个副本时,会分配到sourceTarget,当超越4个副本时,会分为给弹性单元virtual-kubelet,而在弹性单元virtual-kubelet中能够界说这个单元所独有的调度战略,包括label
、annotation
、nodeSelector
、affinity
、toleration
等。
简略的了解便是,弹性负载会监听原始负载,并依据弹性单元设定的调度战略,克隆并生成弹性单元的负载,而且依据弹性负载中副本的改变,动态的分配原始负载和弹性单元上面的副本数目。履行弹性负载模板后,咱们能够经过命令行检查当时的状况,其间status中的每个单元的Desired Replicas
表明弹性负载的分配副本数目。
kubectl describe ew elasticworkload-sample # same as kubectl get elasticworkload
Name: elasticworkload-sample
Namespace: default
Labels: <none>
Annotations: <none>
API Version: autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
Kind: ElasticWorkload
Metadata:
Creation Timestamp: 2020-05-06T03:43:41Z
Generation: 27
Resource Version: 20635284
Self Link: /apis/autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1/namespaces/default/elasticworkloads/elasticworkload-sample
UID: 0e9205ff-38b8-43b7-9076-ffa130f26ef4
Spec:
Elastic Unit:
Annotations:
Virtual - Kubelet: true
Labels:
Virtual - Kubelet: true
Name: demo
Node Selector:
Type: virtual-kubelet
Tolerations:
Key: virtual-kubelet.io/provider
Operator: Exists
Replicas: 6
Source Target:
API Version: apps/v1
Kind: Deployment
Max: 2
Min: 0
Name: nginx-deployment-basic
Status:
Elastic Units Status:
Desired Replicas: 4
Name: nginx-deployment-basic-unit-virtual-kubelet
Update Timestamp: 2020-05-07T12:38:27Z
Replicas: 6
Selector: app=nginx
Source Target:
API Version: apps/v1
Desired Replicas: 2
Kind: Deployment
Name: nginx-deployment-basic
Update Timestamp: 2020-05-07T12:38:27Z
Events: <none>
当咱们下发弹性负载的模板后,能够检查Pod的状况。能够发现弹性负载克隆出了新的Deployment与Pod,而且Deployment的Pod副本数目是依据上述的规矩进行动态分配的。
kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx-deployment-basic-7ff9955f89-djxwv 1/1 Running 0 138m 172.20.1.151 cn-hangzhou.10.0.5.212 <none> <none>
nginx-deployment-basic-7ff9955f89-hrw2z 1/1 Running 0 138m 172.20.1.27 cn-hangzhou.10.0.5.208 <none> <none>
nginx-deployment-basic-unit-demo-8bb586568-4f8xt 1/1 Running 0 138m 10.1.76.63 virtual-node-eci-1 <none> <none>
nginx-deployment-basic-unit-demo-8bb586568-bl5pd 1/1 Running 0 138m 10.1.76.65 virtual-node-eci-0 <none> <none>
nginx-deployment-basic-unit-demo-8bb586568-ndbp8 1/1 Running 0 138m 10.1.76.64 virtual-node-eci-0 <none> <none>
nginx-deployment-basic-unit-demo-8bb586568-vx9jx 1/1 Running 0 138m 10.1.76.62 virtual-node-eci-2 <none> <none>
此外,弹性负载也支撑与HPA合作运用,能够将HPA作用在弹性负载上,如下图,弹性负载会依据HPA的状况动态调整每个单元的副本散布,例如假如当时是从6个副本缩容到4个副本,那么会优先将弹性单元的副本进行缩容。
apiVersion: autoscaling/v2beta2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
name: elastic-workload-demo
namespace: default
spec:
scaleTargetRef:
apiVersion: autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
kind: ElasticWorkload
name: elasticworkload-sample
minReplicas: 2
maxReplicas: 10
metrics:
- type: Resource
resource:
name: cpu
target:
type: Utilization
averageUtilization: 50
总结一下,首要弹性负载是经过克隆和覆写调度战略的方法生成多个Deployment,完成了调度战略的办理。其次,经过上层的副本核算,调整原始负载和弹性单元的副本分配,完成了针对一部分Pod的优先处理。然后处理了上述的问题。
弹性负载的装置与运用
弹性负载在阿里云容器服务操控台现已默许集成,能够经过运用商场进行装置,在运用目录中查找ack-kubernetes-elastic-workload
即可。
无需修正参数,点击创立即可。
最终
弹性负载所能处理的问题还远不止文中说到的这些,假如咱们从更笼统的视点来看到弹性负载,实际上,弹性负载首要是处理了精密化调度和操控器次序的问题,因而开发者能够根据弹性负载在例如毛病康复、可用区容灾等等场景下进行进一步的开发和运用。鄙人一篇文章中,咱们会来介绍弹性负载的弹性战略,怎么经过弹性战略的设置完成容灾。
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