操作场景
如 TKE 集群配置了节点池并启用弹性伸缩,则在节点资源不够时可以触发节点的自动扩容(自动购买机器并加入集群),该扩容流程需要一定的时间才能完成,在一些流量突高的场景,该扩容速度可能会显得太慢,影响业务正常运行。而 tke-autoscaling-placeholder
可以用于在 TKE 上实现秒级伸缩,应对流量突高场景。本文将介绍如何使用 tke-autoscaling-placeholder
实现秒级弹性伸缩。
实现原理
tke-autoscaling-placeholder
利用低优先级的 Pod 对资源进行提前占位(带 request 的 pause 容器,实际消耗资源量低),为一些可能会出现流量突高的高优先级业务预留部分资源作为缓冲。当需要扩容 Pod 时,高优先级的 Pod 就可以快速抢占低优先级 Pod 的资源进行调度,而低优先级的 tke-autoscaling-placeholder
的 Pod 则会被“挤走”,状态变成 Pending,如果配置了节点池并启用弹性伸缩,将会触发节点的扩容。由于通过一些资源作为缓冲,即使节点扩容慢,也能保证一些 Pod 能够快速扩容并调度上,实现秒级伸缩。调整预留的缓冲资源多少,可根据实际需求调整 tke-autoscaling-placeholder
的 request 或副本数。
使用限制
使用 tke-autoscaling-placeholder
应用,集群版本需要在1.18以上。
操作步骤
安装 tke-autoscaling-placeholder
- 登录 容器服务控制台。
- 在左侧导航栏中,单击应用市场进入“应用市场”管理页面。
- 在应用市场页面搜索框,输入
tke-autoscaling-placeholder
进行搜索,找到该应用。如下图所示: - 在“应用详情页”中,单击“基本信息”模块中的创建应用。
- 在弹出的“创建应用”窗口中,按需配置并创建应用。如下图所示:
配置说明如下:- 名称:输入应用名称。最长63个字符,只能包含小写字母、数字及分隔符“-”,且必须以小写字母开头,数字或小写字母结尾。
- 地域:选择需要部署的所在地域。
- 集群类型:选择标准集群。
- 集群:选择需要部署的集群 ID。
- Namespace:选择需要部署的 namespace。
- Chart 版本:选择需要部署的 Chart 版本。
- 参数:配置参数中最重要的是
replicaCount
与resources.request
,分别表示tke-autoscaling-placeholder
的副本数与每个副本占位的资源大小,它们共同决定缓冲资源的大小,可以根据流量突高需要的额外资源量来估算进行设置。tke-autoscaling-placeholder
完整参数配置说明请参考如下表格:参数名称 描述 默认值 replicaCount placeholder 的副本数 10 image placeholder 的镜像地址 ccr.ccs.tencentyun.com
/library/pause:latestresources.requests.cpu 单个 placeholder 副本占位的 CPU 资源大小 300m resources.requests.memory 单个 placeholder 副本占位的内存大小 600Mi lowPriorityClass.create 是否创建低优先级的 PriorityClass (用于被 placeholder 引用) true lowPriorityClass.name 低优先级的 PriorityClass 的名称 low-priority nodeSelector 指定 placeholder 被调度到带有特定 label 的节点 {} tolerations 指定 placeholder 要容忍的污点 [] affinity 指定 placeholder 的亲和性配置 {}
- 单击创建,部署 tke-autoscaling-placeholder 应用。
- 执行如下命令,查看进行资源占位的 Pod 是否启动成功。示例如下:
$ kubectl get pod -n default tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-2p6ww 1/1 Running 0 8s tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-55jw7 1/1 Running 0 8s tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-6rq9r 1/1 Running 0 8s tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-7c95t 1/1 Running 0 8s tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-bfg8r 1/1 Running 0 8s tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-cfqt6 1/1 Running 0 8s tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-gmfmr 1/1 Running 0 8s tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-grwlh 1/1 Running 0 8s tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-ph7vl 1/1 Running 0 8s tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-xmrmv 1/1 Running 0 8s
部署高优先级 Pod
tke-autoscaling-placeholder
默认优先级较低,其中业务 Pod 可以指定一个高优先的 PriorityClass,方便抢占资源实现快速扩容。如果还未创建 PriorityClass,您可以参考如下示例进行创建:
apiVersion: scheduling.k8s.io/v1
kind: PriorityClass
metadata:
name: high-priority
value: 1000000
globalDefault: false
description: "high priority class"
在业务 Pod 中指定 priorityClassName
为高优先的 PriorityClass。示例如下:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx
spec:
replicas: 8
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
priorityClassName: high-priority # 这里指定高优先的 PriorityClass
containers:
- name: nginx
image: nginx
resources:
requests:
cpu: 400m
memory: 800Mi
当集群节点资源不够时,扩容出来的高优先级业务 Pod 就可以将低优先级的 tke-autoscaling-placeholder
的 Pod 资源抢占过来并调度上,此时 tke-autoscaling-placeholder
的 Pod 状态将变成 Pending。示例如下:
$ kubectl get pod -n default
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-bf79bbc8b-5kxcw 1/1 Running 0 23s
nginx-bf79bbc8b-5xhbx 1/1 Running 0 23s
nginx-bf79bbc8b-bmzff 1/1 Running 0 23s
nginx-bf79bbc8b-l2vht 1/1 Running 0 23s
nginx-bf79bbc8b-q84jq 1/1 Running 0 23s
nginx-bf79bbc8b-tq2sx 1/1 Running 0 23s
nginx-bf79bbc8b-tqgxg 1/1 Running 0 23s
nginx-bf79bbc8b-wz5w5 1/1 Running 0 23s
tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-255r8 0/1 Pending 0 23s
tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-4vt8r 0/1 Pending 0 23s
tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-55jw7 1/1 Running 0 94m
tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-7c95t 1/1 Running 0 94m
tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-ph7vl 1/1 Running 0 94m
tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-qjrsx 0/1 Pending 0 23s
tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-t5qdm 0/1 Pending 0 23s
tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-tgvmw 0/1 Pending 0 23s
tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-xmrmv 1/1 Running 0 94m
tke-autoscaling-placeholder-b58fd9d5d-zxtwp 0/1 Pending 0 23s
如果配置了节点池弹性伸缩,则将触发节点的扩容,虽然节点速度慢,但由于缓冲资源已分配到业务 Pod,业务能够快速得到扩容,因此不会影响业务的正常运行。
总结
本文介绍了用于实现秒级伸缩的工具 tke-autoscaling-placeholder
,巧妙的利用了 Pod 优先级与抢占的特点,提前部署一些用于占位资源的低优先级“空 Pod” 作为缓冲资源填充,在流量突高并且集群资源不够的情况下抢占这些低优先级的“空 Pod” 的资源,同时触发节点扩容,实现在资源紧张的情况下也能做到秒级伸缩,不影响业务正常运行。