36、Kubernetes 自动伸缩：从工作负载到集群的全面指南

Kubernetes 自动伸缩：从工作负载到集群的全面指南

在现代云计算环境中，Kubernetes 已成为容器编排和管理的事实标准。自动伸缩是 Kubernetes 的一项关键功能，它可以根据工作负载的需求动态调整资源，从而提高资源利用率和应用的性能。本文将详细介绍 Kubernetes 中不同类型的自动伸缩方法，包括水平伸缩、垂直伸缩，以及如何使用各种工具实现这些伸缩策略。

1. 伸缩类型

在深入探讨自动伸缩工具之前，我们需要了解两种基本的伸缩类型：水平伸缩和垂直伸缩。

• 水平伸缩（Horizontal Scaling） ：通过增加或减少工作负载的副本数量来实现伸缩。对于应用程序，这可以是特定应用的 Pod 数量；对于集群，这可以是托管应用的节点数量。在后续讨论中，我们使用“扩展（out）”和“收缩（in）”来分别表示增加或减少 Pod 或节点的数量。
• 垂直伸缩（Vertical Scaling） ：通过改变单个实例的资源容量来实现伸缩。对于应用程序，这意味着更改应用容器的资源请求和/或限制；对于集群节点，通常涉及更改可用的 CPU 和内存资源。我们使用“提升（up）”和“降低（down）”来描述这些变化。

在需要动态伸缩的系统中，即负载频繁且显著变化的系统，应尽可能优先考虑水平伸缩。垂直伸缩受限于可用的最大机器，并且增加容量通常需要重启应用程序。相比之下，水平伸缩不需要重启现有实例，而是通过添加副本来动态增加容量。

2. 应用架构与自动伸缩

自动伸缩对于面向服务的系统尤为重要。将应用程序