閱讀前提示

為了幫助您更好地使用HPA功能，建議您在閱讀本文前參見Kubernetes官方文檔Pod 水平自動擴縮了解HPA相關的基礎原理、算法細節、可配置的擴縮行為等等。

此外，ACK集群提供了多種工作負載伸縮（調度層彈性）和節點伸縮（資源層彈性）方案，建議您在使用本文檔前閱讀彈性伸縮概述，了解不同方案的適用場景、使用限制等。

前提條件

• 已創建ACK托管集群、ACK專有集群。具體操作，請參見創建集群。

• 如您使用kubectl命令來實現HPA，還需已通過kubectl連接Kubernetes集群。具體操作，請參見獲取集群KubeConfig并通過kubectl工具連接集群。

通過容器服務控制臺創建HPA應用

阿里云容器服務已經集成了HPA。您可以通過容器服務控制臺創建HPA應用。您可以在新建應用時候創建HPA，也可以為已有應用開啟HPA。推薦您為一個工作負載僅創建一個HPA。

通過kubectl命令創建HPA應用

您也可以通過編排模板來手動創建HPA，并將其綁定到要伸縮的Deployment對象上，通過kubectl命令實現容器自動伸縮配置。推薦您為一個工作負載僅創建一個HPA。下文以部署支持HPA的Nginx應用為例。

1. 創建并復制以下內容到nginx.yml中。

   重要

   實現HPA時，需為Pod設置request資源，否則HPA無法運行。您可以使用資源畫像功能對資源使用量歷史數據進行分析，獲取配置容器Request和Limit的相關建議。更多信息，請參見資源畫像。

   展開查看YAML示例

   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 # 替換為實際的<image_name:tags>。
           ports:
           - containerPort: 80
           resources:
             requests:                         # 必須設置，否則HPA無法運行。
               cpu: 500m

2. 執行以下命令，創建Nginx應用。

   kubectl apply -f nginx.yml

3. 創建并復制以下內容到hpa.yml中，用于創建HPA。

   通過scaleTargetRef設置當前HPA綁定的對象。本例中綁定名為nginx的Deployment，在確保所有Pod中容器的平均CPU使用率達到50%時觸發擴縮操作。

   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可縮容的容器數量下限，需設置為大于等于1的整數。
     maxReplicas: 10  # 該Deployment可擴容的容器數量上限，需大于minReplicas。
     metrics:
     - type: Resource
       resource:
         name: cpu
         target:
           type: Utilization
           averageUtilization: 50 # 目標資源的平均使用率，即資源使用量的平均值與其請求量之間的比例。
                  

   1.24以下

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

   如果需要同時指定CPU和內存指標，您可以在metrics字段下同時指定cpu和memory類型的資源，而不是創建2個HPA。當HPA檢測到任何一個指標達到擴縮閾值后，便會執行擴縮容操作。

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

4. 執行以下命令，創建HPA。

   kubectl apply -f hpa.yml

   此時，執行kubectl describe hpa <HPA名稱>（本示例的HPA名稱為nginx-hpa.yml），預期輸出的警告信息如下，表明HPA仍在部署中。您可以執行kubectl get hpa命令查看HPA的狀態。

   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創建成功且Pod達到伸縮條件后（本示例為Nginx的Pod CPU使用率超過50%），再次執行kubectl describe hpa <HPA的名稱>命令，查看水平伸縮情況。

   預期輸出如下，表明HPA正常運行。

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

相關操作

如果默認的擴縮容行為無法滿足業務需求，您可以通過behavior字段更細粒度地配置縮容（scaleDown）和擴容（scaleUp）行為。更多信息，請參見配置擴縮行為。

behavior支持的典型場景包括但不僅限于：

• 在流量急劇上升時實現快速擴容。

• 在負載波動頻繁的場景下實現快速擴容和緩慢縮容。

• 對狀態敏感的應用實現禁止縮容。

• 在資源有限或成本敏感的場景中，通過穩定窗口stabilizationWindowSeconds來限制擴容的速度，減少因短暫波動導致的頻繁調整。

關于behavior配置說明以及配置示例，請參見調節HPA擴縮容靈敏度。

常見問題

• HPA的監控數據current字段為何顯示為unknown？

• HPA擴縮容失敗，指標獲取異常怎么辦？

• 為何HPA在滾動時擴容出了多余的Pod？

• HPA到達閾值為何不進行擴縮容？

• HPA采集周期如何配置？

• CronHPA是否兼容HPA？如何兼容HPA？

• 如何解決HPA啟動時CPU或內存飆高造成擴容出多余Pod的多彈現象？

• 為什么HPA審計日志數值未達閾值但擴縮了？

• HPA縮容時，能夠決定Pod縮容的順序嗎？

• HPA使用率指標單位的含義是什么？

• 如果執行kubectl get hpa后發現target一欄為unknown怎么辦？

• 如何查找HPA支持的指標名稱？

• 自定義了Nginx Ingress日志格式后如何進行適配操作？

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其他相關操作文檔

• 關于如何在Kubernetes提供External Metrics支持的情況下，基于阿里云組件的指標實現容器水平伸縮（HPA），請參見基于阿里云組件指標的容器水平伸縮。

• 關于如何將阿里云Prometheus指標轉換成HPA可用的指標，實現容器水平伸縮（HPA），請參見基于阿里云Prometheus指標的容器水平伸縮。

• 關于使用HPA過程中遇到的問題，您可以先參見節點自動伸縮FAQ進行自助排查。

• 如果您需要實現CronHPA與HPA的協同，請參見實現CronHPA與HPA的協同。

其他工作負載伸縮方案

• 如果您的應用資源使用率存在周期性變化，需要按照類似Crontab的策略定時對Pod進行擴縮容，請參見使用容器定時水平伸縮（CronHPA）。

• 如果您的應用資源使用率存在周期性變化，但難以通過規則定義，您可以選擇AHPA，以根據業務歷史指標自動識別業務水位周期，進行Pod擴縮容，請參見AHPA概述。

• 如需基于Pod的資源使用情況自動為Pod設置資源占用的限制，從而讓Pod獲得足夠的計算資源，請參見使用容器垂直伸縮（VPA）。

• 如需基于消息隊列、定時策略、自定義指標等Kubernetes事件靈活自定義擴縮容策略，對Pod進行擴縮容，請參見事件驅動彈性。

搭配方案

您可以將HPA與節點自動伸縮功能搭配使用，在集群節點資源不足時，實現節點的自動擴縮。更多信息，請參見啟用節點自動伸縮。