如果制作一个自己的网站,媒体发布公司,做贷款网站,泰安集团网站建设报价新钛云服已累计为您分享772篇技术干货 介绍 Kube-downscaler 是一款开源工具#xff0c;允许用户定义 Kubernetes 中 pod 资源自动缩减的时间。这有助于通过减少非高峰时段的资源使用量来降低基础设施成本。 在本文中#xff0c;我们将详细介绍 kube-downscaler 的功能、安装… 新钛云服已累计为您分享772篇技术干货 介绍 Kube-downscaler 是一款开源工具允许用户定义 Kubernetes 中 pod 资源自动缩减的时间。这有助于通过减少非高峰时段的资源使用量来降低基础设施成本。 在本文中我们将详细介绍 kube-downscaler 的功能、安装和配置以及它的用例和未来前景。 kube-downscaler的特点 Kube-downscaler 是一款基于调度的强大工具用于在 Kubernetes 集群中对应用程序进行升级或降级。在本节中我们将探讨该工具的一些关键功能 与Kubernetes功能或工具的兼容性 Kube-downscaler 还支持水平 Pod 自动缩放 (HPA)并可以与 HPA 结合使用以确保为应用程序维护所需的副本数量。这使得 kube-downscaler 能够为 Kubernetes 中的应用程序扩展提供额外的灵活性和细粒度的控制。 Karpenter 和 kube-downscaler 是两个可以结合使用的工具可以为 Kubernetes 集群提供完整且强大的资源管理解决方案。通过结合使用 Karpenter 和 kube-downscalerKubernetes 集群可以从水平和垂直扩展中受益。 Downscaler 允许减少 Pod 数量而 Karpenter 通过将 Pod 整合到更少或不同类型的机器上来优化节点利用率。 与Kubernetes功能或工具的兼容性 Kube-downscaler 还支持水平 Pod 自动缩放 (HPA)并可以与 HPA 结合使用以确保为应用程序维护所需的副本数量。这使得 kube-downscaler 能够为 Kubernetes 中的应用程序扩展提供额外的灵活性和细粒度的控制。 Karpenter 和 kube-downscaler 是两个可以结合使用的工具可以为 Kubernetes 集群提供完整且强大的资源管理解决方案。通过结合使用 Karpenter 和 kube-downscalerKubernetes 集群可以从水平和垂直扩展中受益。 Downscaler 允许减少 Pod 数量而 Karpenter 通过将 Pod 整合到更少或不同类型的机器上来优化节点利用率。 根据定义的时间段自动扩展部署副本 Kube-downscaler 可以根据预定义的时间段自动扩展部署副本。这意味着我们可以设置一个计划在一天、一周或一个月的特定时间增加或减少副本数量。 比如如果我们知道应用程序在一天中的某些时段遇到高流量则可以将 kube-downscaler 配置为在这些时段自动扩展副本然后在流量减少时缩小副本。 这可以允许在预期峰值负载的情况下进行扩展而不是等待峰值负载发生并由 HPA 处理。这可以帮助优化资源使用并确保您的应用程序始终可用且响应迅速。 但是 Kube-downscaler 主要用于缩小副本并优化集群的成本我们通常使用 HPA 来管理扩展。 kube-downscaler的安装和配置 kubernetes集群上kube-downscaler安装说明 从 GitHub 克隆 kube-downscaler 存储库 git clone https://codeberg.org/hjacobs/kube-downscaler.git 进入 kube-downscaler 目录 cd kube-downscaler 编辑 deploy/kube-downscaler.yaml 文件以根据您的具体需求自定义配置。例如可以调整时区、计划和缩放规则。将配置应用到您的 Kubernetes 集群 kubectl apply -f deploy/ 此命令将部署 kube-downscaler 控制器并创建 kube-downscaler 部署。 可以通过检查 kube-downscaler 部署的日志来验证 kube-downscaler 控制器是否正在运行 kubectl logs -f deployment/kube-downscaler 安装完成后需要进行一下配置。 根据具体用户需求配置kube-downscaler Kube-downscaler 通过在 Kubernetes 部署对象上使用注释来提供扩展计划的定制。 部署对象中的 downTimePeriod注释可用于指定不应扩展部署的停机时间段。 minReplicas 注释可用于设置部署的最小副本数。 这些字段与 kube-downscaler 注释结合使用允许您根据特定的业务需求和资源利用模式创建自定义的扩展计划。 通过调整这些字段可以配置 kube-downscaler 以优化应用程序可用性和成本效率的方式扩展部署。 以下是使用 kube-downscaler 进行部署的简单配置。 apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: random-deploymentannotations:# Kube-downscalerdownscaler/downtimePeriod: Mon-Fri 00:00-07:00 Europe/Berlindownscaler/minReplicas: 1
spec:replicas: 2selector:matchLabels:app: randomtemplate:metadata:labels:app: randomspec:containers:- name: random-containerimage: random-image 通过此配置从周一到周五午夜到早上 7 点在欧洲/柏林时间线上副本数量将减少到 1 个。 kube-downscaler 将根据定义的计划自动开始缩减 pod。 目前我们已经在 Kubernetes 集群上安装并运行了 kube-downscaler。 算法 Kube-downscaler 如果满足以下所有条件将缩减部署的副本 current time不是“uptime”计划的一部分也不是“downtime”计划的一部分。 如果为 true则按以下顺序评估计划 downscaler/downscale-period 或 downscaler/downtime 工作负载定义的注释downscaler/upscale-period 或 downscaler/uptime 工作负载定义的注释downscaler/downscale-period 或 downscaler/downtime 工作负载命名空间上的注释downscaler/upscale-period 或 downscaler/uptime 工作负载命名空间上的注释--upscale-period 或 --default-uptime CLI 参数--downscale-period 或 --default-downtime CLI 参数UPSCALE_PERIOD 或 DEFAULT_UPTIME 环境变量DOWNSCALE_PERIOD 或 DEFAULT_DOWNTIME 环境变量工作负载的命名空间不是排除列表的一部分 如果提供排除列表它将用于代替默认值仅包括kube-system 。工作负载的标签与标签列表不匹配。工作负载的名称不是排除列表的一部分工作负载未标记为排除注释 downscaler/exclude: true 或 downscaler/exclude-until: 2024-04-05没有活动 Pod 强制整个集群进入正常运行时间注释 downscaler/force-uptime: true Minimum replicas最小副本数 默认情况下部署将缩减为零副本。这可以通过部署或其命名空间的注释进行配置 downscaler/downtime-replicas 也可以通过 CLI 使用 --downtime-replicas . Ex: downscaler/downtime-replicas: 1 Specific workload特定工作负载 在正常的情况下 HorizontalPodAutoscalers 该字段不能设置为零 因此downscaler/downtime-replicas 至少 1 应设置为 。 关于 CronJobs 它们的状态将按照我们的预期进行定义 suspend: true 。 注意点 请注意默认的宽限期为 15 分钟适用于新的 nginx 部署即 如果当前时间不在 它不会立即缩小 Mon-Fri 9-17 (Buenos Aires timezone) 而是在 15 分钟后缩小。downscaler最终会记录如下内容 INFO: Scaling down Deployment default/nginx from 1 to 0 replicas (uptime: Mon-Fri 09:00-17:00 America/Buenos_Aires, downtime: never) 请注意如果 HorizontalPodAutoscaler HPA 与部署一起使用请考虑以下事项 如果需要缩减到 0 个副本则应在 上 Deployment 应用注释。这是一种特殊情况因为 minReplicas 不允许在 HPA 上为 0。将部署副本设置为 0 实质上会禁用 HPA。在这种情况下HPA 将发出事件例如 failed to get memory utilization: unable to get metrics for resource memory: no metrics returned from resource metrics API 没有 Pod 可以从中检索指标。如果需要缩小大于 0则应在 HPA 上应用注释。这允许在停机期间根据外部流量动态扩展 Pod并在停机期间保持较低的 minReplicas 流量如果没有低流量。如果对部署而不是 HPA 进行批注则会导致争用条件即缩减部署 kube-downscaler HPA 在部署更高时 minReplicas 将其升级。 若要使用 在 HPA 上 --downtime-replicas1 启用downscaler请确保将以下注释添加到部署和 HPA。 $ kubectl annotate deploy nginx downscaler/excludetrue
$ kubectl annotate hpa nginx downscaler/downtime-replicas1
$ kubectl annotate hpa nginx downscaler/uptimeMon-Fri 09:00-17:00 America/Buenos_Aires 详细配置 Uptime/downtime spec downscaler通过命令行参数、环境变量或 Kubernetes 注释进行配置。 时间定义例如 DEFAULT_UPTIME 接受以逗号分隔的规范列表例如以下配置将缩小非工作时间的所有部署 DEFAULT_UPTIMEMon-Fri 07:30-20:30 Europe/Berlin 仅在周末和周五 2000 后缩小 DEFAULT_DOWNTIMESat-Sun 00:00-24:00 CET,Fri-Fri 20:00-24:00 CET 每个时间规范可以采用以下两种格式之一 重复规范格式 WEEKDAY-FROM-WEEKDAY-TO-INCLUSIVE HH:MM-HH:MM TIMEZONE .时区值可以是任何时区例如“US/Eastern”、“PST”或“UTC”。绝对规范格式 TIME_FROM-TIME_TO 其中每个 TIME 格式都是ISO 8601日期和时间的格式 YYYY-MM-DDTHH:MM:SS[-]TZHH:TZMM 。 基于periods的替代逻辑 您可以选择升级或缩减的时间段而不是严格的正常运行时间或停机时间。时间定义是相同的。在这种情况下放大或缩小只发生在时间段其余时间将被忽略。 如果配置了升级或缩减周期将忽略正常运行时间和停机时间。这意味着某些选项是互斥的例如您可以使用或 --default-downtime 但不能同时使用 --downscale-period 两者。 此定义将在 1900 到 2000 之间缩减群集。如果手动升级集群则在第二天 1900-2000 之前不会缩减集群。 DOWNSCALE_PERIODMon-Sun 19:00-20:00 Europe/Berlin 命令行选项 可用的命令行选项 --dry-run仅运行模式不更改任何内容只需打印将要执行的操作--debug调试模式打印更多信息--once仅运行一次循环并退出--interval循环间隔默认30 秒--namespace将downscaler限制为仅在单个命名空间默认所有命名空间中工作。这主要适用于 kube-downscaler 的部署者只能访问给定命名空间而不是集群访问权限的部署场景。如果与 同时 --exclude-namespaces使用 则不应用任何应用。--include-resources将此类资源缩小为逗号分隔列表。--grace-period新部署在缩减部署之前的宽限期以秒为单位默认值15 分钟。宽限期从创建部署时开始计算即无论宽限期如何更新的部署都将立即缩减。--upscale-period仅在给定时间段内纵向扩展的替代逻辑默认从不也可以通过环境变量 UPSCALE_PERIOD 或通过每个部署 downscaler/upscale-period 上的注释进行配置--downscale-period仅在给定时间段内缩减的替代逻辑默认从不也可以通过环境变量 DOWNSCALE_PERIOD 或通过每个部署 downscaler/downscale-period 上的注释进行配置--default-uptime要纵向扩展的默认时间范围默认始终也可以通过环境变量 DEFAULT_UPTIME 或通过每个部署 downscaler/uptime 上的注释进行配置--default-downtime要缩减的默认时间范围默认从不也可以通过环境变量 DEFAULT_DOWNTIME 或通过每个部署 downscaler/downtime 上的注释进行配置--exclude-namespaces从降级中排除命名空间正则表达式模式列表默认kube-system也可以通过环境变量 EXCLUDE_NAMESPACES 进行配置。如果与 同时 --namespace 使用 则不应用任何应用。--exclude-deployments从降级中排除特定部署/状态集/cronjobs默认kube-downscalerdownscaler也可以通过环境变量 EXCLUDE_DEPLOYMENTS 进行配置。尽管名称如此但此选项将与任何包含的资源类型DeploymentStatefulSetCronJob等的名称匹配。--downtime-replicas缩小到的副本的默认值注释 downscaler/downtime-replicas 优先于此值。--deployment-time-annotation可选将使用的注释的名称而不是资源的创建时间戳。如果您希望资源在部署后的宽限期 --grace-period 内保持纵向扩展则应使用此选项。注释的时间戳值的格式必须与 Kubernetes 的格式完全相同 creationTimestamp %Y-%m-%dT%H:%M:%SZ 。建议通过部署工具自动设置此批注。--matching-labels可选kube-downscaleer 范围涵盖的工作负载标签列表。标签与列表中的任何工作负载都不匹配的所有工作负载都将被忽略。为了向后兼容如果未指定此参数kube-downscaler 将应用于所有资源。 Namespace Defaults命名空间默认值 DEFAULT_UPTIME 、 DEFAULT_DOWNTIME 和 FORCE_UPTIME 排除也可以使用命名空间注释进行配置。在配置的情况下这些值将取代其他全局默认值。 apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: foolabels:name: fooannotations:downscaler/uptime: Mon-Sun 07:30-18:00 CET 命名空间级别支持以下批注 downscaler/upscale-perioddownscaler/downscale-perioddownscaler/uptime 为此命名空间中的所有资源设置“正常运行时间”downscaler/downtime 为此命名空间中的所有资源设置“停机时间”downscaler/force-downtime 强制缩减此命名空间中的所有资源 - 可以是 true / falsedownscaler/force-uptime 强制向上扩展此命名空间中的所有资源 - 可以是 true / falsedownscaler/exclude 设置为 以 true 排除命名空间中的所有资源downscaler/exclude-until 暂时排除命名空间中的所有资源直到给定的时间戳downscaler/downtime-replicas 覆盖默认目标副本以缩小到默认值零 使用案例 该工具的主要用例是通过优化 Kubernetes 集群资源的利用率来降低成本。不过它也可以用来预热集群避免过度依赖 HPA。 虽然这不是其主要目的但这种组合提供了一种替代解决方案可确保应用程序的高可用性同时最大限度地降低基础设施成本。 降低成本 kube-downscaler 的另一个用例是防止高峰使用期间的服务中断。通过定义在高需求期间扩展资源的计划kube-downscaler 可以帮助预先扩展部署并避免 HPA 延迟以确保应用程序即使在高峰使用期间也保持可用和响应。 服务中断预防 kube-downscaler 的另一个用例是防止高峰使用期间的服务中断。通过定义在高需求期间扩展资源的计划kube-downscaler 可以帮助预先扩展部署并避免 HPA 延迟以确保应用程序即使在高峰使用期间也保持可用和响应。 建议 基于预定义计划的扩展这可能并不适合所有用例。此外它不支持自动缩放这意味着用户必须手动调整缩放计划以满足不断变化的需求。 另一种可供考虑的解决方案是 Keda。 Keda是一个开源项目为Kubernetes应用程序提供动态自动伸缩功能。使用 Keda用户可以根据各种指标例如队列长度、CPU 使用率或自定义指标设置自定义扩展规则。 这允许对资源使用进行更精细的控制并确保应用程序始终能够正确扩展以满足需求。 此外Keda 兼容广泛的 Kubernetes 应用程序包括有状态和无状态应用程序并支持多种事件源例如 Azure Event Hubs、Kafka 和 RabbitMQ。 结论 Kube-downscaler 是管理 Kubernetes 集群中资源使用情况的强大工具。通过定义扩展计划用户可以优化集群中的资源使用并降低成本同时确保应用程序即使在高峰使用期间也保持可用和响应。 虽然 kube-downscaler 是管理 Kubernetes 集群中资源使用情况的一个有价值的工具但它可能有一些限制。如果需要对资源扩展进行更精细的控制或需要自动扩展功能那么可能值得考虑像 Keda 这样的替代解决方案。 推荐阅读 推荐视频
