Ab压力测试模拟实现Kubernetes Pod水平自动伸缩

Horizontal Pod Autoscaler 可以根据 CPU 利用率自动伸缩 replication controllerdeploymentreplica set 中的Pod数量(除了 CPU 利用率)也可以 基于其他应程序提供的度量指标custom metrics

pod 自动缩放不适用于无法缩放的对象,比如 DaemonSets

Pod 水平自动伸缩特性由 Kubernetes API 资源和控制器实现。资源决定了控制器的行为。 控制器会周期性的获取平均 CPU 利用率,并与目标值相比较后来调整 replication controllerdeployment 中的副本数量。

通过实际的 Demo 开体验一下HPAcl基于资源实现的水平自动伸缩,为了演示 Horizontal Pod Autoscaler,我们将使用tomcat镜像作为测试对象,以下为配置 tomcat 的deployment的配置清单:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: dp-tomcat
  namespace: learning
spec:
  revisionHistoryLimit: 15
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: dp-tomcat
    matchExpressions:
      - key: app
        operator: In
        values: [dp-tomcat]
  template:
    metadata:
      labels:
        app: dp-tomcat
    spec:
      nodeSelector:
        kubernetes.io/hostname: dev-k8s-05.xsl.link
      containers:
        - name: dp-tomcat
          image: tomcat:9.0
          resources:
            limits:
              memory: "1024Mi"
              cpu: "500m"
          ports:
            - containerPort: 8080
              name: web

上面的 yaml 说明一下:

  • 运行了一个副本数为 3 的 deployment
  • 暴露出一个名为 nginxsvc 的 service
  • 指定了revisionHistoryLimit表示保留历史版本的个数
  • 因为要通过资源负载模拟 HPA 功能的场景,必须依赖 template 中对 pod 做资源限制
  • 集群环境需要安装 metrics-server,方便观察集群资源负载
➜  00-template.resources.yaml git:(master) ✗ (☸ kubernetes-admin@kubernetes:default) k get pods -n learning
NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
abcontainer-58c67cfb87-g4j8q       1/1     Running   0          25d
dp-tomcat-5b4465b6bf-82llc         1/1     Running   0          125m
dp-tomcat-5b4465b6bf-zsttg         1/1     Running   0          126m
nginx-deployment-8558b4659-6dkmr   1/1     Running   0          17s
nginx-deployment-8558b4659-v8fzf   1/1     Running   0          17s
nginx-deployment-8558b4659-w5tlq   1/1     Running   0          8m56s

现在,dp-tomcat服务已经运行,我们将通过 定义一个 HPA 资源对象来创建 Horizontal Pod Autoscaler。 以下配置清单将创建一个Horizontal Pod Autoscaler用于控制我们上一步骤中创建的 deployment,使 Pod 的副本数量在维持在 1 到 10 之间。 大致来说,HPA 将通过增加或者减少 Pod 副本的数量(通过 Deployment )以保持所有 Pod 的平均 CPU 利用率在 50%以内

定义一个 HPA 资源对象

apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: dp-tomcat
  namespace: learning
spec:
  minReplicas: 1
  maxReplicas: 10
  scaleTargetRef:
    kind: Deployment
    name: dp-tomcat
    apiVersion: apps/v1
  targetCPUUtilizationPercentage: 10

接下来,我们通过部署一个含有ab命令的httpd镜像来模拟负载

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: abcontainer
  namespace: abcontainer
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: abcontainer
  template:
    metadata:
      labels:
        app: abcontainer
    spec:
      containers:
      - name: abcontainer
        image: httpd
        ports:
        - containerPort: 80

在部署完成 httpd 之后,进入到 abcontainer 通过 ab 增加负载

k exec abcontainer-58c67cfb87-g4j8q -n learning -it -- bash

使用ab命令进行压力测试

ab -c 5000 -n 2000000 http://tomcat-svc:8080/

查看 HPA 资源变化

NAME        REFERENCE              TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
dp-tomcat   Deployment/dp-tomcat   0%/10%    1         10        1          16m
NAME        REFERENCE              TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
dp-tomcat   Deployment/dp-tomcat   98%/10%   1         10        1          18m
# 中断ab测试
NAME        REFERENCE              TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
dp-tomcat   Deployment/dp-tomcat   36%/10%   1         10        10         19m
# pods的变化
NAME                           READY   STATUS              RESTARTS   AGE
abcontainer-58c67cfb87-g4j8q   1/1     Running             0          25d
dp-tomcat-96b7b9f6f-54v84      0/1     Pending             0          13s
dp-tomcat-96b7b9f6f-55hsf      0/1     ContainerCreating   0          13s
dp-tomcat-96b7b9f6f-btbzr      0/1     ContainerCreating   0          13s
dp-tomcat-96b7b9f6f-dpppj      0/1     ContainerCreating   0          13s
dp-tomcat-96b7b9f6f-k4jqq      1/1     Running             0          12m
dp-tomcat-96b7b9f6f-mxd4f      1/1     Running             0          28s
dp-tomcat-96b7b9f6f-tjpj6      1/1     Running             0          28s
dp-tomcat-96b7b9f6f-zztqm      1/1     Running             0          28s

默认情况下,当ab模拟完成之后,当流量开始下降,5 分钟后 pod 的数量会慢慢恢复到 replicas 的值。

更多精彩文章

云原生生态圈版权声明:
作者:云原生生态圈
文章标题: Ab压力测试模拟实现Kubernetes Pod水平自动伸缩
链接:https://devopsman.cn/archives/72
来源:云原生生态圈
投稿联系: cloud.native@qq.com 文章版权归作者所有,未经允许请勿转载。
THE END
分享
二维码
打赏
< <上一篇
下一篇>>
文章目录
关闭
目 录