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使用容器定时水平伸缩（CronHPA）

  • 弹性伸缩
  • 发布于 2025-04-18
  • 0 次阅读
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如果您的应用资源使用率存在周期性变化，需要按照类似Crontab的策略定时对Pod进行扩缩容，您可以使用容器定时水平伸缩CronHPA（CronHorizontal Pod Autoscaler）实现Pod的定时扩缩容。CronHPA适用于业务流量有明显高峰时段、应用程序需要在特定时间执行任务等场景。

阅读前提示

ACK集群提供了多种工作负载伸缩（调度层弹性）和节点伸缩（资源层弹性）方案，建议您在使用本文档前阅读弹性伸缩，了解不同方案的适用场景、使用限制等。

前提条件

  • 已创建ACK托管集群、ACK Serverless集群，请参见创建ACK托管集群、创建ACK Serverless集群。

  • 已通过kubectl工具连接集群。具体操作，请参见通过kubectl连接Kubernetes集群。

CronHPA模板及参数介绍

CronHPA基于kubernetes-cronhpa-controller实现。kubernetes-cronhpa-controller是一个基于时间的Pod水平伸缩Controller，按照类似Crontab的策略定时地对集群进行扩缩容，例如在工作日的业务高峰期自动增加Pod数量，在业务低谷时自动减少Pod数量。CronHPA可以作用于任何支持伸缩子资源（Scale Subresource）的Kubernetes对象，例如Deployment、StatefulSet等。

展开查看CronHPA YAML示例及涉及的参数介绍 

apiVersion: autoscaling.alibabacloud.com/v1beta1
kind: CronHorizontalPodAutoscaler
metadata:
  labels:
    controller-tools.k8s.io: "1.0"
  name: cronhpa-sample
  namespace: default 
spec:
   scaleTargetRef:
      apiVersion: apps/v1
      kind: Deployment
      name: nginx-deployment-basic
   excludeDates:
   # exclude November 15th
   - "* * * 15 11 *"
   # exclude every Friday 
   - "* * * * * 5"
   jobs:
   - name: "scale-down"
     schedule: "30 */1 * * * *"
     targetSize: 1
   - name: "scale-up"
     schedule: "0 */1 * * * *"
     targetSize: 3
     runOnce: false

参数

说明

scaleTargetRef

指定扩缩容的对象。如果对象支持Scale子资源，CronHPA即可支持。

excludeDates

日期数组。当遇到符合excludeDates描述的日期时任务将会被跳过。最小单位为天。

"* * * * * *"表示"<Seconds> <Minutes> <Hours> <Day of month> <Month> <Day of week>"。

如您想在11月15日不运行任务，可像以下示例一样指定excludeDates。 

excludeDates:
  - "* * * 15 11 *"

jobs

支持在一个spec中设定多个CronHPA任务。每个CronHPA任务可以配置以下字段：

  • name：它在一个CronHPA中应是唯一的，这样就可以通过name来区分不同的任务。

  • schedule：它的策略和Crontab类似。kubernetes-cronhpa-controller使用了Golang库（go-cron）功能更强大的Cron，它支持更多表示规则。创建时请严格按照以下格式说明进行设置，否则将导致创建失败。

    Cron表达式的格式如下： 

    Field name   | Mandatory? | Allowed values  | Allowed special characters
  ----------   | ---------- | --------------  | --------------------------
  Seconds      | Yes        | 0-59            | * / , -
  Minutes      | Yes        | 0-59            | * / , -
  Hours        | Yes        | 0-23            | * / , -
  Day of month | Yes        | 1-31            | * / , - ?
  Month        | Yes        | 1-12 or JAN-DEC | * / , -
  Day of week  | Yes        | 0-6 or SUN-SAT  | * / , - ?

  • targetSize：设置调度时，扩缩容的Pod数目。

  • runOnce：设置为true时，任务将只执行一次，第一次执行完则退出（Exit）。

步骤一：安装CronHPA组件

您可以安装CronHPA的组件ack-kubernetes-cronhpa-controller，实现应用负载的定时伸缩。

  1. 登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群列表。

  2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择运维管理 > 组件管理。

  3. 单击应用管理页签，找到ack-kubernetes-cronhpa-controller，按照页面提示完成组件的安装。

步骤二：创建CronHPA任务

为应用创建和运行CronHPA前，请确保集群中的CronHPA组件已正常运行，且当前应用只有一个HPA任务对象。以下以无状态应用为例，介绍如何为已有应用开启CronHPA。其他工作负载类型的步骤类似。

创建应用时创建CronHPA任务

  1. 登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群列表。

  2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择工作负载 > 无状态。

  3. 在无状态页面，单击使用镜像创建。

  4. 在创建页面，按照页面提示完成应用基本信息配置、容器配置、服务配置和定时伸缩配置，创建一个支持CronHPA的Deployment。

    具体步骤及配置项说明，请参见创建无状态工作负载Deployment。下文仅介绍主要配置项。

    • 应用基本信息：配置应用的名称、副本数量等。

    • 容器配置：配置镜像，并配置容器所需的CPU和内存资源。

    • 高级配置：

      • 在访问设置区域，单击服务（Service）对应的创建，配置Service。

      • 在伸缩配置区域，勾选定时伸缩的开启，按照页面提示安装组件（已安装时可忽略），然后配置定时伸缩的条件和参数。

        • 定时任务名称：CronHPA任务的名称。

        • 目标副本数：当到达设定计划时间时，应用副本数自动伸缩至该值。

        • 调度周期：设置调度的周期。关于为CronHPA任务设置调度周期的更多信息，请参见AliyunContainerService/kubernetes-cronhpa-controller。

为已有应用创建CronHPA任务

在工作负载页面创建

  1. 登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群列表。

  2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择工作负载 > 无状态。

  3. 在无状态页面的操作列，单击目标Deployment对应的详情，然后单击容器伸缩页签，在定时伸缩区域，按照页面提示安装CronHPA组件（如已安装，可忽略）并单击创建，配置CronHPA。

    create

    配置项

    描述

    任务名称

    CronHPA任务的名称。

    目标副本数

    当到达设定计划时间时，应用副本数自动伸缩至该值。

    调度周期

    设置的调度周期。关于为CronJob任务设置调度周期的更多信息，请参见AliyunContainerService/kubernetes-cronhpa-controller。

在工作负载伸缩页面创建

说明

此页面目前白名单开放中。如需使用，请提交工单申请。

  1. 登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群列表。

  2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择自动伸缩 > 工作负载伸缩。

  3. 在页面右上角，单击创建自动伸缩，选择目标工作负载，然后在水平伸缩页签下勾选CronHPA选项，按照页面提示安装组件（如已安装，可忽略），并配置CronHPA策略。

    • 定时自动伸缩名称：自定义CronHPA的名称。

    • 任务名称：自定义CronHPA任务的名称。

    • 目标副本数：当到达设定计划时间时，应用副本数自动伸缩至该值。

    • 调度周期：设置调度的周期。关于为CronHPA任务设置调度周期的更多信息，请参见AliyunContainerService/kubernetes-cronhpa-controller。

相关操作

查看、添加或修改CronHPA任务

CronHPA任务创建后，您可以在CronHPA列表查看CronHPA任务状态和列表。如果您想添加CronHPA任务，或修改原有CronHPA配置，您可以通过以下入口实现。

  • 工作负载伸缩入口

    1. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择自动伸缩 > 工作负载伸缩。

    2. 在水平伸缩页签下的CronHPA区域，单击操作列的编辑。

  • 工作负载入口（以无状态应用为例，其他工作负载类型步骤类似）

    1. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择工作负载 > 无状态。

    2. 在无状态页面的操作列，单击目标Deployment对应的详情，然后单击容器伸缩页签，在定时伸缩区域的操作列，单击任务添加或编辑。

实现CronHPA与HPA的协同

由于CronHPA和HPA两者无法相互感知，如果您的应用使用YAML同时配置了CronHPA和HPA，可能会出现两种配置独立工作，后执行操作覆盖了先执行操作的现象。为了解决这个问题，ACK提供了CronHPA兼容HPA的方案——当检测到两者同时存在时，将HPA作为CronHPA的扩缩容对象，从而实现对该HPA定义对象（例如Deployment）的定时扩缩容。

详细信息，请参见实现CronHPA与HPA的协同。

常见问题

如何卸载ack-kubernetes-cronhpa-controller组件？

  1. 登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群列表。

  2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择应用 > Helm。

  3. 在Helm页面，查看是否存在ack-kubernetes-cronhpa-controller组件。

    • 如果存在，请单击该组件右侧操作列下的删除。

      重要

      通过Helm方式删除该组件，不会删除CRD和已创建的Task资源。如需彻底删除CronHPA相关资源，请手动删除。

    • 如不存在，请继续操作下一步。

  4. 在集群管理页左侧导航栏，选择运维管理 > 组件管理。

  5. 在组件管理页面，找到ack-kubernetes-cronhpa-controller组件，单击右下方的卸载。

相关文档

  • 如果您需要基于CPU使用率、内存使用率或其他自定义指标实现Pod的扩缩容，请参见使用容器水平伸缩（HPA）。

  • 如果您的应用资源使用率存在周期性变化，但难以通过规则定义，您可以选择AHPA，以根据业务历史指标自动识别业务水位周期，进行Pod扩缩容，请参见弹性伸缩预测（AHPA）。

  • 如需基于Pod的资源使用情况自动为Pod设置资源占用的限制，从而让Pod获得足够的计算资源，请参见使用容器垂直伸缩（VPA）。

  • 如需基于消息队列、定时策略、自定义指标等Kubernetes事件灵活自定义扩缩容策略，对Pod进行扩缩容，请参见事件驱动弹性。

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