13、Kubernetes 自动伸缩与应用可扩展性指南

Kubernetes 自动伸缩与应用可扩展性指南

在 Kubernetes 环境中，实现应用的高效伸缩是确保系统性能和资源利用率的关键。本文将深入探讨垂直 Pod 自动伸缩（VPA）、水平 Pod 自动伸缩（HPA）的外部指标应用、节点自动伸缩与容量规划，以及构建可伸缩应用的基本原则。

垂直 Pod 自动伸缩（VPA）

垂直 Pod 自动伸缩（VPA）是一种通过调整 Pod 的 CPU 和内存资源来实现垂直扩展的概念。在 Kubernetes 中，VPA 的实现方式是通过观察 Pod 的资源使用情况，并动态更改其资源请求。虽然 Kubernetes 本身并未直接提供 VPA 实现，但有开源的 VPA 实现，并且像 GKE 这样的云提供商也提供了自己的版本。

VPA 的优势在于它能够自动确定 Pod 的资源请求，从而节省人力并提高资源效率。对于那些资源需求波动较大的 Pod，VPA 是动态调整资源请求的理想工具。然而，使用 VPA 也会增加系统的复杂性，并且可能与水平 Pod 自动伸缩（HPA）存在兼容性问题。因此，在考虑使用 VPA 之前，建议先设置合适的 Pod 资源请求，并优先考虑副本的水平扩展。

水平 Pod 自动伸缩（HPA）的外部指标

请求每秒（RPS）指标

请求每秒（RPS）是一种常用的伸缩指标。使用 RPS 指标进行伸缩的原理是，先测量应用的每个实例每秒能够处理的请求数量（即副本的容量），然后将当前的请求数量除以该容量，即可得到所需的副本数量。计算公式如下：

replica_count = RPS ÷ repli