#配置 VerticalPodAutoscaler (VPA)

#概述

Alauda Container Platform Vertical Pod Autoscaler 基于开源的 Vertical Pod Autoscaler 组件。它会分析 Pod 的历史资源使用数据，并提供资源建议，以提高资源利用率。

对于无状态和有状态应用，VerticalPodAutoscaler (VPA) 会根据应用需求自动建议，并可选地应用更合适的 CPU 和内存资源限制。这有助于确保 Pod 拥有充足资源，同时提升整个集群的资源利用率。

#了解 VerticalPodAutoscaler

VerticalPodAutoscaler (VPA) 用于根据 Pod 的历史使用模式，为其推荐或自动更新 CPU 和内存资源请求和限制。

创建 VPA 后，平台会开始监控目标 Pod 的资源使用情况。当收集到足够的数据后，VPA 会计算推荐的资源值。根据所配置的更新模式，VPA 可以自动应用这些建议，也可以仅提供给用户进行手动审查和应用。

通过分析一段时间内的资源使用情况，VPA 有助于确保 Pod 获得所需资源而不过度预留，从而实现更高效的集群级资源利用。

#VPA 如何工作？

VerticalPodAutoscaler (VPA) 扩展了 Pod 资源优化的概念。VPA 会监控 Pod 的资源使用情况，并根据观察到的使用模式提供 CPU 和内存请求建议。

VPA 通过持续监控 Pod 的资源使用情况，并在新数据可用时更新其建议。VPA 可以运行在以下模式中：

• Off：VPA 仅提供建议，不会自动应用。
• 手动调整：你可以根据 VPA 建议手动调整资源配置。

重要：当集群资源充足时，弹性伸缩（水平或垂直）的效果最佳。当资源紧张时，伸缩操作可能会导致 Pod 卡在 Pending 状态。请确保集群具有足够的资源，设置合理的配额，并配置告警来监控伸缩事件。

#支持的特性

VPA 基于历史使用模式提供资源建议，可帮助你优化 Pod 的 CPU 和内存配置。

重要：手动应用 VPA 建议时，会发生 Pod 重新创建，这可能会对应用造成短暂中断。对于生产工作负载，请考虑在维护窗口期间应用这些建议。

#前提条件

使用 VPA 之前，请确保满足以下条件：

• 你的集群中已安装 Alauda Container Platform Vertical Pod Autoscaler 集群插件。

  • 下载与你的平台版本兼容的最新插件包。
  • 使用 violet CLI 工具将 Alauda Container Platform Vertical Pod Autoscalers 和 Alauda DevOps Pipelines 软件包上传到目标集群。有关使用 violet 的详细说明，请参阅 CLI。

• 请确保监控组件已部署在当前集群中并正常运行。你可以通过点击平台右上角的 > 平台健康状态。 来查看监控组件的部署情况和健康状态。

#安装 Vertical Pod Autoscaler 插件

1. 登录并导航到 管理员 页面。

2. 点击 Marketplace > 集群插件，进入 集群插件 列表页。

3. 找到 Alauda Container Platform Vertical Pod Autoscaler 集群插件，单击 安装，然后继续进入安装页面。

#升级 Vertical Pod Autoscaler 插件

1. 登录并导航到 管理员 页面。

2. 点击 Marketplace > 集群插件，进入 集群插件 列表页。

3. 找到 Alauda Container Platform Vertical Pod Autoscaler 集群插件，单击 升级，然后继续进入安装页面。

#创建 VerticalPodAutoscaler

#使用 CLI

你可以通过命令行界面创建 VerticalPodAutoscaler：定义一个 YAML 文件，然后使用 kubectl create 命令。以下示例展示了对 Deployment 对象进行垂直 Pod 自动伸缩：

1. 创建名为 vpa.yaml 的 YAML 文件，内容如下：

   apiVersion: autoscaling.k8s.io/v1
   kind: VerticalPodAutoscaler
   metadata:
     name: my-deployment-vpa
     namespace: default
   spec:
     targetRef:
       apiVersion: apps/v1
       kind: Deployment
       name: my-deployment
     updatePolicy:
       updateMode: 'Off'
     resourcePolicy:
       containerPolicies:
         - containerName: '*'
           mode: 'Auto'
   1. 使用 autoscaling.k8s.io/v1 API。
   2. VPA 的名称
   3. 指定目标工作负载对象。VPA 会使用工作负载的选择器来查找需要调整资源的 Pod。支持的工作负载类型包括 DaemonSet、Deployment、ReplicaSet、StatefulSet、ReplicationController、Job 和 CronJob。
   4. 指定要伸缩对象的 API 版本。
   5. 指定对象类型。
   6. VPA 所应用的目标资源
   7. 定义 VPA 如何应用建议的更新策略。updateMode 可以是：
      • Off：不会自动修改 Pod 资源请求，只会在 VPA 对象中提供建议。
      • Initial：仅在创建 Pod 时设置资源请求，之后不再修改。
      • Recreate：在创建 Pod 时自动设置资源请求，并驱逐当前 Pod 以更新为推荐的资源请求。不会使用原地更新。
      • Auto：在创建 Pod 时自动设置资源请求，并将当前 Pod 更新为推荐的资源请求。目前等同于 "Recreate"，并可能导致应用停机。
      • InPlaceOrRecreate：仅当集群支持原地 Pod 调整、VPA 组件启用了 InPlaceOrRecreate 功能且 VPA CRD 接受此值时可用。VPA 会先尝试通过原地 Pod 调整应用建议，然后在无法应用原地更新时回退到 Pod 重新创建。容器 resizePolicy 设置可以决定容器在调整期间是否重启。
   8. 资源策略，可为不同容器设置特定策略。例如，将某个容器的模式设为 "Auto" 表示会为该容器计算建议，而 "Off" 表示不会计算建议。
   9. 将策略应用于 Pod 中的所有容器。
   10. 将模式设置为 Auto 或 Off。Auto 表示会为该容器生成建议，Off 表示不会生成任何建议。

2. 应用 YAML 文件以创建 VPA：

   kubectl create -f vpa.yaml

   示例输出：

   verticalpodautoscaler.autoscaling.k8s.io/my-deployment-vpa created

3. 创建 VPA 后，可以通过运行以下命令查看建议：

   kubectl describe vpa my-deployment-vpa

   示例输出（部分）：

   Status:
     Recommendation:
       Container Recommendations:
         Container Name:  my-container
         Lower Bound:
           Cpu:     100m
           Memory:  262144k
         Target:
           Cpu:     200m
           Memory:  524288k
         Upper Bound:
           Cpu:     300m
           Memory:  786432k

#使用 Web 控制台

1. 登录并导航到 容器平台。

2. 在左侧导航栏中，点击 工作负载 > Deployments。

3. 点击 Deployment Name。

4. 向下滚动到 弹性伸缩 区域，并单击右侧的 更新。

5. 选择 垂直扩缩 并配置伸缩规则。

   参数	描述
   伸缩模式	当前支持 手动伸缩 模式，该模式通过分析历史资源使用情况提供推荐的资源配置。你可以根据推荐值手动调整。调整会导致 Pod 被重新创建并重启，因此请选择合适的时间，以避免影响正在运行的应用。 通常，Pod 运行超过 8 天后，推荐值会变得更准确。 请注意，当集群资源不足时，伸缩可能会导致 Pod 处于 Pending 状态。请确保集群具有足够的资源或合理的配额，并配置告警来监控伸缩情况。
   目标容器	默认为工作负载的第一个容器。你可以根据需要选择为一个或多个容器启用资源限制建议。

6. 单击 更新。

#高级 VPA 配置

#更新策略选项

• updateMode: "Off" - VPA 仅提供建议，不会自动应用。你可以根据需要手动应用这些建议。
• updateMode: "Initial" - 仅在创建 Pod 时设置资源请求，之后不再修改。
• updateMode: "Recreate" - 在创建 Pod 时自动设置资源请求，并驱逐当前 Pod 以更新为推荐值。
• updateMode: "Auto" - 在创建 Pod 时自动设置资源请求，并将当前 Pod 更新为推荐值。目前等同于 "Recreate"。
• updateMode: "InPlaceOrRecreate" - 仅当集群支持原地 Pod 调整、VPA 组件启用了 InPlaceOrRecreate 功能且 VPA CRD 接受此值时可用。VPA 会先尝试通过原地 Pod 调整应用建议，然后在无法应用原地更新时回退到 Pod 重新创建。容器 resizePolicy 设置可以决定容器在调整期间是否重启。
• minReplicas: <number> - 最小副本数。确保当 Updater 驱逐 Pod 时，至少保留该数量的 Pod 可用。必须大于 0。

#容器策略选项

• containerName: "*" - 将策略应用于 Pod 中的所有容器。
• mode: "Auto" - 自动为该容器生成建议。
• mode: "Off" - 不为该容器生成建议。

注意：

• VPA 建议基于历史使用数据，因此 Pod 需要运行数天后，建议才会变得准确。
• 当 VPA 建议以 Auto 或 Recreate 模式应用时，会发生 Pod 重新创建，这可能会对应用造成短暂中断。如果你的 VPA 插件支持 InPlaceOrRecreate 模式，当请求的调整无法原地应用时，原地更新仍可能回退为 Pod 重新创建。

#后续操作

配置 VPA 后，可在 弹性伸缩 区域查看目标容器 CPU 和内存资源限制的推荐值。在 容器 区域，选择目标容器选项卡，然后单击 资源限制 右侧的图标，即可根据推荐值更新资源限制。