Kubernetes之资源指标与HPA控制器

1.　　资源指标及其应用

　　　　1.　　Metrics Server的特点

　　　　　　　　默认不可用，需要部署

　　　　　　　　基于内存存储，重启后数据将全部丢失，而且它仅能留存最近收集到的指标数据

　　　　　　　　Metrics Server在每个集群中仅会运行一个实例，启动时，它将自动初始化与个节点的连接，因此出于安全方面的考虑，它需要运行于普通节点而非Master主机之上。　　　　　　　　

　　　　2.　　部署metrics-server

　　　　　　　　下载https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/download/v0.3.7/components.yaml

　　　　　　　　修改components.yaml的镜像文件

---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: system:aggregated-metrics-reader
  labels:
    rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-view: "true"
    rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-edit: "true"
    rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-admin: "true"
rules:
- apiGroups: ["metrics.k8s.io"]
  resources: ["pods", "nodes"]
  verbs: ["get", "list", "watch"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: metrics-server:system:auth-delegator
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:auth-delegator
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  name: metrics-server-auth-reader
  namespace: kube-system
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: extension-apiserver-authentication-reader
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: apiregistration.k8s.io/v1beta1
kind: APIService
metadata:
  name: v1beta1.metrics.k8s.io
spec:
  service:
    name: metrics-server
    namespace: kube-system
  group: metrics.k8s.io
  version: v1beta1
  insecureSkipTLSVerify: true
  groupPriorityMinimum: 100
  versionPriority: 100
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: metrics-server
spec:
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: metrics-server
  template:
    metadata:
      name: metrics-server
      labels:
        k8s-app: metrics-server
    spec:
      serviceAccountName: metrics-server
      volumes:
      # mount in tmp so we can safely use from-scratch images and/or read-only containers
      - name: tmp-dir
        emptyDir: {}
      containers:
      - name: metrics-server
        image: lizhenliang/metrics-server:v0.3.7
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        args:
          - --cert-dir=/tmp
          - --secure-port=4443
          - --kubelet-insecure-tls
          - --kubelet-preferred-address-types=InternalIP
        ports:
        - name: main-port
          containerPort: 4443
          protocol: TCP
        securityContext:
          readOnlyRootFilesystem: true
          runAsNonRoot: true
          runAsUser: 1000
        volumeMounts:
        - name: tmp-dir
          mountPath: /tmp
      nodeSelector:
        kubernetes.io/os: linux
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
  labels:
    kubernetes.io/name: "Metrics-server"
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
spec:
  selector:
    k8s-app: metrics-server
  ports:
  - port: 443
    protocol: TCP
    targetPort: main-port
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: system:metrics-server
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  - nodes
  - nodes/stats
  - namespaces
  - configmaps
  verbs:
  - get
  - list
  - watch
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: system:metrics-server
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:metrics-server
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: metrics-server
  namespace: kube-system　　

　　　　3.　　基本资源配置清单完成相应资源的配置

　　　　　　　　kubectl apply -f components.yaml

　　　　4.　　检验相应的API群组metrics.k8s.io是否出现在kubernetes集群的API群组列表

　　　　　　　　kubectl api-versions | grep metrics

　　　　5.　　确认相关的pod对象运行是否正常

　　　　　　　　kubectl get pods -n kube-system | grep metrics

　　　　6.　　kubectl top命令

　　　　　　　　kubectl top pods　　查看pod资源消耗

　　　　　　　　kubectl top nodes　　查看node资源消耗

2.　　自定义指标与Prometheus

　　　　

　　　　1.　　自定义指标适配器k8s-prometheus-adapter

3.　　自动弹性缩放

　　　　1.　　自动弹性伸缩工具

　　　　　　　　1.　　HPA

　　　　　　　　　　　　HPA　　仅支持把CPU指标数据当做评估基准　　

　　　　　　　　　　　　HPAv2　　支持把资源指标API和自定义指标API中获取的指标数据当做评估基准

　　　　　　　　2.　　CA

　　　　　　　　　　　　自动增减GCP,AWS或Azure集群上部署的k8s集群的节点数量

　　　　　　　　3.　　VPA

　　　　　　　　　　　　pod应用垂直伸缩工具

　　　　　　　　4.　　AR

　　　　　　　　　　　　简化版本的pod应用垂直伸缩工具