【云原生】K8s Pod 定时弹性伸缩Cronhpa介绍与实战操-k8s弹性伸缩原理

一、概述

其实原生的HPA是不支持根据时间点来进行扩缩容的，根据时间点扩缩容其实在有些场景下还是蛮实用的，因为根据资源扩缩容无法精准控制，像在大数据领域，跑任务的时间段一般是明确的，这样我们就可以根据跑任务的时间段来进行pod扩缩容，这样就非常精准的控制资源使用了。这里主要介绍阿里开源的一个产品kubernetes-cronhpa-controller；kubernetes-cronhpa-controller 是一个 Kubernetes cron 水平 Pod 自动缩放控制器，使用 crontab 喜欢方案。您可以使用 CronHorizontalPodAutoscaler 使用在 Kubernetes 中定义的任何种类对象，这些对象支持 scale 子资源（如 Deployment 和 StatefulSet)。

GitHub地址：https://github.com/AliyunContainerService/kubernetes-cronhpa-controller

k8s环境部署可以参考：「云原生」Kubernetes（k8s）最完整版环境部署（V1.24.1）

关于原生的HPA介绍与使用可以参考：【云原生】K8s pod 动态弹性扩缩容 HPA（metrics-server）

二、cronhpa 安装

# 下载
git clone https://github.com/AliyunContainerService/kubernetes-cronhpa-controller.git

# 1、install CRD
# k8s < v1.22
#kubectl apply -f config/crds/autoscaling.alibabacloud.com_cronhorizontalpodautoscalers.yaml
# k8s >=v1.22
kubectl apply -f config/crds/autoscaling.alibabacloud.com_cronhorizontalpodautoscalers.v1.22.yaml

# 2、install RBAC settings
kubectl apply -f config/rbac/rbac_role.yaml
kubectl apply -f config/rbac/rbac_role_binding.yaml

# 3、deploy kubernetes-cronhpa-controller
kubectl apply -f config/deploy/deploy.yaml

# 4、verify installation
kubectl get deploy kubernetes-cronhpa-controller -n kube-system -o wide

三、测试验证

---
apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.8.0 use apps/v1beta1
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 # replace it with your exactly <image_name:tags>
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
kind: CronHorizontalPodAutoscaler
metadata:
  labels:
    controller-tools.k8s.io: "1.0"
  name: cronhpa-sample
spec:
   scaleTargetRef:
      apiVersion: apps/v1
      kind: Deployment
      name: nginx-deployment-basic
   jobs:
   - name: "scale-down"
     schedule: "30 */1 * * * *" # 秒，分，时、日、月、周，比Linux crontab更细粒度到秒了。每30秒缩容一次。
     targetSize: 1 # 缩容到1 pod
   - name: "scale-up"
     schedule: "01 */1 * * * *" # 每分钟第一秒就扩容一次
     targetSize: 3 # 扩容到3 pod

执行

kubectl apply -f examples/deployment_cronhpa.yaml
kubectl get pods,deploy

# 查看cronhpa 
kubectl describe cronhpa cronhpa-sample

部署和使用都非常简单，理解也非常简单，其实实现也不难，我们自己写crontab也是可以实现的，但是没有那么好，功能虽然简单，但是还是非常实用的。