Cluster Autoscaler 说明

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最后更新时间：2024-06-14 16:33:58

简介
组件介绍
Cluster Autoscaler（简称 CA）组件基于模拟调度算法为集群提供节点自动扩缩容能力，支持在资源不足时扩容新节点，在资源闲置时缩容旧节点。
说明
该组件需搭配节点池一起使用，现已支持原生节点、普通节点。
使用该能力需确保节点池已开启弹性伸缩。
部署在集群内的 Kubernetes 对象
kubernetes 对象名称
类型
资源量
Namespaces
cluster-autoscaler
PodDisruptionBudget
-
kube-system
cluster-autoscaler
ServiceAccount
-
kube-system
cluster-autoscaler
Secret
-
kube-system
cluster-autoscaler
ClusterRole
-
-
cluster-autoscaler
ClusterRoleBinding
-
-
cluster-autoscaler
Role
-
kube-system
cluster-autoscaler
RoleBinding
-
kube-system
cluster-autoscaler
Service
-
kube-system
cluster-autoscaler
Deployment
0.5C1G（针对新建）
kube-system
使用场景
当集群中出现因资源不足而无法调度的实例（Pod）时，自动触发节点扩容，通过模拟调度选择合适的节点类型，为您减少人力成本。
当满足节点空闲缩容条件时，自动触发节点缩容，为您节约资源成本。
限制条件
k8s 集群版本 >= 1.16
组件原理
扩容原理
1. 当集群中资源不足时（集群的计算/存储/网络等资源满足不了 Pod 的 Request /亲和性规则），CA 会监测到因无法调度而 Pending 的 Pod。
2. CA 根据每个节点池的节点模板进行调度判断，挑选合适的节点模板。
3. 若有多个模板合适，即有多个可扩的节点池备选，CA 会调用 expanders 从多个模板挑选最优模板并对对应节点池进行扩容。
缩容原理
1. CA（Cluster Autoscaler）监测到分配率（即 Request 值，取 CPU 分配率和 MEM 分配率的最大值）低于设定的节点。计算分配率时，可以设置 Daemonset 类型不计入 Pod 占用资源。
2. CA 判断集群的状态是否可以触发缩容，需要满足如下要求：
节点空闲时长要求（默认10分钟）。
集群扩容缓冲时间要求（默认10分钟）。
3. CA 判断该节点是否符合缩容条件。您可以按需设置以下不缩容条件（满足条件的节点不会被 CA 缩容）：
含有本地存储的节点。
含有 Kube-system namespace 下非 DaemonSet 管理的 Pod 的节点。
4. CA 驱逐节点上的 Pod 后释放/关机节点。
完全空闲节点可并发缩容（可设置最大并发缩容数）。
非完全空闲节点逐个缩容。
﻿
参数说明
模块
功能项
参数值介绍
扩容             
扩容算法             
随机（默认）：如果可扩容节点池有多个，从中任意选择一个节点池进行扩容。  
most-pods：如果可扩容节点池有多个，从中选择运行 Pod 数量最多的节点池进行扩容。  
least-waste：如果可扩容节点池有多个，从中选择一个资源浪费最少的节点池进行扩容。  
priority：如果可扩容节点池有多个，会按照您自定义的 ConfigMap（详情参考下方），选择优先级高的节点池进行扩容（该特性仅支持原生节点池，对普通节点不生效）。
缩容            
最大并发缩容数            
发起缩容时，同时支持缩容的节点数量。
说明：只缩容符合完全空闲的空节点；如果存在 Pod, 每次缩容最多一个节点。            
﻿
缩容条件            
阈值：Pod 占用资源/可分配资源百分比小于 x%时开始判断缩容条件。     
﻿
﻿
触发时延：节点连续空闲 x 分钟后被缩容。
﻿
﻿
静默时间：集群扩容 x 分钟开始判断缩容条件。       
﻿
不缩容节点            
含有本地存储 Pod 的节点（本地存储包括 hostPath 和 emptyDir）。 
含有 kube-system namespace 下非 DaemonSet 管理的 Pod 的节点。            
自定义 ConfigMap 使用 priority 扩容算法
说明
该特性仅支持原生节点池，对普通节点池不生效。
优先级取值1~100，必须为正整数。
一个节点池 ID 属于且只属于一个优先级。
如果节点池 ID 没有配置在 ConfigMap 中，即使满足扩容需求，也会由于优先级未配置而不扩容。
示例如下：
apiVersion: v1
data:
  priorities: |-
    100:
      - np-l5wmakan     #np-l5wmakan（节点池id）优先级为100。
    50:
      - np-9r9rh7kp     #np-9r9rh7kp（节点池id）优先级为50。
kind: ConfigMap
metadata:
  name: cluster-autoscaler-priority-expander     #名称需固定为 cluster-autoscaler-priority-expander
  namespace: kube-system
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创建原生节点
创建普通节点

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kubernetes 对象名称	类型	资源量	Namespaces
cluster-autoscaler	PodDisruptionBudget	-	kube-system
cluster-autoscaler	ServiceAccount	-	kube-system
cluster-autoscaler	Secret	-	kube-system
cluster-autoscaler	ClusterRole	-	-
cluster-autoscaler	ClusterRoleBinding	-	-
cluster-autoscaler	Role	-	kube-system
cluster-autoscaler	RoleBinding	-	kube-system
cluster-autoscaler	Service	-	kube-system
cluster-autoscaler	Deployment	0.5C1G（针对新建）	kube-system

模块	功能项	参数值介绍
扩容	扩容算法	随机（默认）：如果可扩容节点池有多个，从中任意选择一个节点池进行扩容。 most-pods：如果可扩容节点池有多个，从中选择运行 Pod 数量最多的节点池进行扩容。 least-waste：如果可扩容节点池有多个，从中选择一个资源浪费最少的节点池进行扩容。 priority：如果可扩容节点池有多个，会按照您自定义的 ConfigMap（详情参考下方），选择优先级高的节点池进行扩容（该特性仅支持原生节点池，对普通节点不生效）。
缩容	最大并发缩容数	发起缩容时，同时支持缩容的节点数量。说明：只缩容符合完全空闲的空节点；如果存在 Pod, 每次缩容最多一个节点。
		缩容条件	阈值：Pod 占用资源/可分配资源百分比小于 x%时开始判断缩容条件。
				触发时延：节点连续空闲 x 分钟后被缩容。
				静默时间：集群扩容 x 分钟开始判断缩容条件。
		不缩容节点	含有本地存储 Pod 的节点（本地存储包括 hostPath 和 emptyDir）。含有 kube-system namespace 下非 DaemonSet 管理的 Pod 的节点。

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