使用容器水平伸缩（HPA）

如果您想基于CPU使用率、内存使用率或其他自定义指标实现Pod的自动扩缩，建议您为业务容器开启水平伸缩HPA（Horizontal Pod Autoscaler）功能。HPA能够在业务负载急剧飙升时快速扩容多个Pod副本来缓解压力，也可以在业务负载变小时根据实际情况适当缩容以节省资源，无需您人为干预。HPA适用于服务波动较大、服务数量多且需要频繁扩缩容的业务场景，例如电商服务、线上教育、金融服务等。

通过kubectl命令创建HPA应用

您也可以通过编排模板来手动创建HPA，并将其绑定到要伸缩的Deployment对象上，通过kubectl命令实现容器自动伸缩配置。推荐您为一个工作负载仅创建一个HPA。下文以部署支持HPA的Nginx应用为例。

1. 创建并复制以下内容到nginx.yml中。

   重要

   实现HPA时，需为Pod设置request资源，否则HPA无法运行。

   apiVersion: apps/v1 
   kind: Deployment
   metadata:
     name: nginx
     labels:
       app: nginx
   spec:
     replicas: 2
     selector:
       matchLabels:
         app: nginx  
     template:
       metadata:
         labels:
           app: nginx
       spec:
         containers:
         - name: nginx
           image: nginx:1.7.9 # 替换为实际的<image_name:tags>。
           ports:
           - containerPort: 80
           resources:
             requests:                         # 必须设置，否则HPA无法运行。
               cpu: 500m

2. 执行以下命令，创建Nginx应用。

   kubectl apply -f nginx.yml

3. 创建并复制以下内容到hpa.yml中，用于创建HPA。

   通过scaleTargetRef设置当前HPA绑定的对象。本例中绑定名为nginx的Deployment，在确保所有Pod中容器的平均CPU使用率达到50%时触发扩缩操作。

   1.24及以上

   apiVersion: autoscaling/v2
   kind: HorizontalPodAutoscaler
   metadata:
     name: nginx-hpa
   spec:
     scaleTargetRef:
       apiVersion: apps/v1
       kind: Deployment
       name: nginx
     minReplicas: 1  # Deployment可缩容的容器数量下限，需设置为大于等于1的整数。
     maxReplicas: 10  # 该Deployment可扩容的容器数量上限，需大于minReplicas。
     metrics:
     - type: Resource
       resource:
         name: cpu
         target:
           type: Utilization
           averageUtilization: 50 # 目标资源的平均使用率，即资源使用量的平均值与其请求量之间的比例。
                  

   1.24以下

   apiVersion: autoscaling/v2beta2
   kind: HorizontalPodAutoscaler
   metadata:
     name: nginx-hpa
   spec:
     scaleTargetRef:
       apiVersion: apps/v1
       kind: Deployment
       name: nginx
     minReplicas: 1  # 需要为大于等于1的整数。
     maxReplicas: 10  # 需要大于最小副本数。
     metrics:
     - type: Resource
       resource:
         name: cpu
         target:
           type: Utilization
           averageUtilization: 50
                  

   如果需要同时指定CPU和内存指标，您可以在metrics字段下同时指定cpu和memory类型的资源，而不是创建2个HPA。当HPA检测到任何一个指标达到扩缩阈值后，便会执行扩缩容操作。

   metrics:
     - type: Resource
       resource:
         name: cpu
         target:
           type: Utilization
           averageUtilization: 50
     - type: Resource
       resource:
         name: memory
         target:
           type: Utilization
           averageUtilization: 50

4. 执行以下命令，创建HPA。

   kubectl apply -f hpa.yml

   此时，执行kubectl describe hpa <HPA名称>（本示例的HPA名称为nginx-hpa.yml），预期输出的警告信息如下，表明HPA仍在部署中。您可以执行kubectl get hpa命令查看HPA的状态。

   Warning  FailedGetResourceMetric       2m (x6 over 4m)  horizontal-pod-autoscaler  missing request for cpu on container nginx in pod default/nginx-deployment-basic-75675f5897-mqzs7
   
   Warning  FailedComputeMetricsReplicas  2m (x6 over 4m)  horizontal-pod-autoscaler  failed to get cpu utilization: missing request for cpu on container nginx in pod default/nginx-deployment-basic-75675f5

5. 等待HPA创建成功且Pod达到伸缩条件后（本示例为Nginx的Pod CPU使用率超过50%），再次执行kubectl describe hpa <HPA的名称>命令，查看水平伸缩情况。

   预期输出如下，表明HPA正常运行。

   Type    Reason             Age   From                       Message
     ----    ------             ----  ----                       -------
     Normal  SuccessfulRescale  5m6s  horizontal-pod-autoscaler  New size: 1; reason: All metrics below target