24-k8s的附件组件-Metrics-server组件与hpa资源pod水平伸缩

一、概述

        Metrics-Server组件目的：获取集群中pod、节点等负载信息；

        hpa资源目的：通过metrics-server获取的pod负载信息，自动伸缩创建pod；

参考链接：

资源指标管道 | Kubernetes

https://github.com/kubernetes/kubernetes/tree/master/cluster/addons/metrics-server

GitHub - kubernetes-sigs/metrics-server: Scalable and efficient source of container resource metrics for Kubernetes built-in autoscaling pipelines.

二、安装部署Metrics-Server组件

        就是给k8s集群安装top命令的意思；

1，下载Metrics-Server资源清单

· 第一种方式：github下载

[root@k8s231 metricsserver]# wget https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/high-availability-1.21+.yaml

· 第二种方式：本地上传安装包

百度云盘；

链接：https://pan.baidu.com/s/1axn44_AsbHQxIMw9nuNVMw?pwd=jtqb 
提取码：jtqb

2，编辑Metrics-Server的资源清单

[root@k8s231 metricsserver]# vim high-availability-1.21+.yaml

    spec:
      affinity:
        podAntiAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchLabels:
                k8s-app: metrics-server
            namespaces:
            - kube-system
            topologyKey: kubernetes.io/hostname
      containers:
      - args:
        #启动允许使用不安全的证书
        - --kubelet-insecure-tls
        - --cert-dir=/tmp
        - --secure-port=10250
        - --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname
        - --kubelet-use-node-status-port
        - --metric-resolution=15s
        #image: registry.k8s.io/metrics-server/metrics-server:v0.7.0
        image: registry.aliyuncs.com/google_containers/metrics-server:v0.6.3

3，创建Metrics-Server资源

[root@k8s231 metricsserver]# kubectl apply -f high-availability-1.21+.yaml

4，验证Metrics-Server是否成功安装

· 查看pod

[root@k8s231 metricsserver]# kubectl get pods -A 

· 使用top命令测试是否管用

查节点的top值

[root@k8s231 metricsserver]# kubectl top node

查看pod的top值

[root@k8s231 metricsserver]# kubectl top  pods -A

三、hpa资源实现pod水平伸缩（自动扩缩容）

        1，当资源使用超一定的范围，会自动扩容，但是扩容数量不会超过最大pod数量；

        2，扩容时无延迟，只要监控资源使用超过阔值，则会直接创建pod；

        3，当资源使用率恢复到阔值以下时，需要等待一段时间才会释放，大概时5分钟；

1，编辑deployment资源

[root@k8s231 hpa]# cat deploy.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: dm-hpa
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      k8s: xinjizhiwa
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s: xinjizhiwa
    spec:
      containers:
      - name: c1
        image: centos:7
        command:
        - tail
        - -f
        - /etc/hosts
        resources:
          requests:
            cpu: "50m"
          limits:
            cpu: "150m"

2，编写hpa资源清单

[root@k8s231 hpa]# cat hpa.yaml 
apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: hpa-tools
spec:
  #指定pod最大的数量是多少（自动扩容的上限）
  maxReplicas: 10
  #指定pod最小的pod数量是多少（自动缩容的下限）
  minReplicas: 2
  #弹性伸缩引用的目标是谁？
  scaleTargetRef:
    #目标资源的api
    apiVersion: "apps/v1"
    #目标资源的类型kind
    kind: Deployment
    #目标资源的名称metadata-name是什么
    name: dm-hpa
  #使用cpu阈值（使用到达多少，开始扩容、缩容）
  #95%
  targetCPUUtilizationPercentage: 95

3，创建hpa和deploy资源

[root@k8s231 hpa]# kubectl apply -f  .

4，查看hpa资源

[root@k8s231 hpa]# kubectl get hpa -o wide

到这里，就已经实现了自动扩缩容的pod副本了；

至此，咱们的metrics-server组件和hpa资源，就学习完毕了；

四、压测测试

1，进入pod，安装stress工具

· 进入pod容器

[root@k8s231 hpa]# kubectl exec dm-hpa-5bb4dd448d-ks2rt -it -- sh

· 安装aili源和epel源

sh-4.2# yum -y install wget

sh-4.2# wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

sh-4.2# wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo

· 安装压测工具

sh-4.2#  yum -y install stress

2，开始使用命令压测pod

sh-4.2# stress --cpu 8 --io 4 --vm 2 --vm-bytes 128M --timeout 20m

3，查看hpa资源的负载情况

[root@k8s231 ~]# kubectl get hpa -o wide

可以看到：

1，我们创建的deploy资源只有一个副本；

2，我们创建的hpa资源之后，设置最小值是2，最大值是10 ；

3，我们在查看pod，可以看见，pod变成了2个；

4，我们进入容器，开始压测，将负载压测到超过95%；

5，再次查看pod，发现变成了3个，自动创建了一个；

6，关闭压测，5分钟后，pod有回归到了2个；

7，至此，hpa的pod自动伸缩，测试完毕；