Kubernetes 1.27：HorizontalPodAutoscaler ContainerResource 类型指标进入 Beta 阶段

Kubernetes 1.20 在 HorizontalPodAutoscaler (HPA) 中引入了 ContainerResource 类型指标。

在 Kubernetes 1.27 中，此功能移至 beta 版，并且相应的特性门控 (HPAContainerMetrics) 默认启用。

什么是 ContainerResource 类型指标

ContainerResource 类型指标允许我们根据单个容器的资源使用情况配置自动缩放。

在以下示例中，HPA 控制器会伸缩目标，以使所有 Pod 的应用程序容器中的 CPU 平均利用率保持在 60% 左右。（请参阅算法详情，了解如何精确计算所需的副本数量）

type: ContainerResource
containerResource:
  name: cpu
  container: application
  target:
    type: Utilization
    averageUtilization: 60

与资源类型指标的区别

HPA 已经有一个资源类型指标。

您可以像下面这样定义目标资源利用率，然后 HPA 将根据当前的利用率来向上/向下伸缩副本。

type: Resource
resource:
  name: cpu
  target:
    type: Utilization
    averageUtilization: 60

但是，这种资源类型指标指的是 **Pod** 的平均利用率。

如果 Pod 有多个容器，利用率的计算方式如下：

sum{the resource usage of each container} / sum{the resource request of each container}

每个容器的资源利用率可能没有直接关联，或者随着负载的变化以不同的速率增长。

例如：

• 一个 sidecar 容器仅提供辅助服务，例如日志传输。如果应用程序不频繁地记录日志，或者不在其热路径中生成日志，则日志传输器的使用率不会增长。
• 一个提供身份验证的 sidecar 容器。由于使用了大量缓存，当主容器上的负载增加时，其使用率只会略微增加。在当前混合使用率计算方法中，这通常会导致 HPA 不会扩展部署，因为混合使用率仍然很低。
• 可能会注入一个未设置资源的 sidecar 容器，这会阻止基于利用率进行扩展。在当前的逻辑中，当未设置资源请求时，HPA 控制器只能根据 Pod 的绝对资源使用量进行伸缩。

并且，在这种情况下，如果只有一个容器的资源利用率升高，则资源类型指标可能不会建议向上扩展。

因此，为了进行准确的自动伸缩，您可能希望为此类 Pod 使用 ContainerResource 类型指标。

Beta 版的新增功能是什么？

对于 Kubernetes v1.27，ContainerResource 类型指标默认可用，如本文开头所述。（您仍然可以通过 HPAContainerMetrics 功能门禁用它。）

此外，我们通过公开 kube-controller-manager 的一些指标来改进了 HPA 控制器的可观察性：

• metric_computation_total：指标计算的总次数。
• metric_computation_duration_seconds：HPA 控制器计算一个指标所花费的时间。
• reconciliations_total：HPA 控制器协调的总次数。
• reconciliation_duration_seconds：HPA 控制器协调一个 HPA 对象一次所花费的时间。

这些指标具有标签 action（scale_up、scale_down、none）和 error（spec、internal、none）。此外，前两个指标还具有 metric_type 标签，该标签对应于 HorizontalPodAutoscaler 的 .spec.metrics[*].type。

所有指标对于 HPA 控制器的一般监控都很有用，您可以更深入地了解哪个部分有问题、在哪里花费时间、集群上在哪个时间段容易发生多少伸缩等。

另一个次要的变化是，我们修改了 SuccessfulRescale 事件的消息，以便每个人都可以检查事件是来自资源指标还是容器资源指标（请参阅相关的 PR）。

参与其中

此功能由SIG Autoscaling 管理。请加入我们并分享您的反馈。我们期待您的来信！

如何了解更多？

• ContainerResource 类型指标的官方文档
• KEP-1610：基于容器资源的自动伸缩

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