自動擴縮工作負載

在 Kubernetes 中，你可以根據當前的資源需求來**擴縮**工作負載。這使得你的叢集能夠更靈活、高效地應對資源需求的變化。

當你擴縮工作負載時，你可以增加或減少工作負載管理的副本數量，或者原地調整副本可用的資源。

第一種方法被稱為**水平擴縮**，而第二種方法被稱為**垂直擴縮**。

根據你的用例，有手動和自動兩種方法來擴縮你的工作負載。

手動擴縮工作負載

Kubernetes 支援**手動擴縮**工作負載。水平擴縮可以使用 `kubectl` CLI 來完成。對於垂直擴縮，你需要**修補**工作負載的資源定義。

請參閱下面的兩種策略示例。

• **水平擴縮**：執行應用的多個例項
• **垂直擴縮**：調整分配給容器的 CPU 和記憶體資源

自動擴縮工作負載

Kubernetes 也支援**自動擴縮**工作負載，這是本頁的重點。

Kubernetes 中**自動擴縮**的概念是指自動更新管理一組 Pod（例如 Deployment）的物件的能力。

水平擴縮工作負載

在 Kubernetes 中，你可以使用 **HorizontalPodAutoscaler** (HPA) 自動水平擴縮工作負載。

它作為一個 Kubernetes API 資源和 控制器 實現，並週期性地調整工作負載中的副本數量，以匹配觀察到的資源利用率，例如 CPU 或記憶體使用情況。

有一個關於為 Deployment 配置 HorizontalPodAutoscaler 的演練教程。

垂直擴縮工作負載

你可以使用 **VerticalPodAutoscaler** (VPA) 自動垂直擴縮工作負載。與 HPA 不同，VPA 預設不隨 Kubernetes 一起提供，而是一個可以在 GitHub 上找到的獨立專案。

安裝後，它允許你為工作負載建立自定義資源定義 (CRD)，這些定義了**如何**以及**何時**擴縮所管理副本的資源。

目前，VPA 可以以四種不同的模式執行

Pod 原地垂直擴縮

從 Kubernetes 1.34 開始，VPA 不支援原地調整 Pod 大小，但目前正在進行此整合工作。要手動原地調整 Pod 大小，請參閱原地調整容器資源大小。

基於叢集大小的自動擴縮

對於需要根據叢集大小擴縮的工作負載（例如 `cluster-dns` 或其他系統元件），你可以使用 **Cluster Proportional Autoscaler**。與 VPA 一樣，它不屬於 Kubernetes 核心，而是作為其自己的專案託管在 GitHub 上。

Cluster Proportional Autoscaler 監視可排程的節點和核心數量，並相應地擴縮目標工作負載的副本數量。

如果副本數量應保持不變，你可以使用 **Cluster Proportional Vertical Autoscaler** 根據叢集大小垂直擴縮你的工作負載。該專案**目前處於測試階段**，可以在 GitHub 上找到。

雖然 Cluster Proportional Autoscaler 擴縮工作負載的副本數量，但 Cluster Proportional Vertical Autoscaler 會根據叢集中的節點和/或核心數量調整工作負載（例如 Deployment 或 DaemonSet）的資源請求。

事件驅動的自動擴縮

還可以基於事件擴縮工作負載，例如使用 **Kubernetes Event Driven Autoscaler** (KEDA)。

KEDA 是一個 CNCF 畢業專案，它使你能夠根據要處理的事件數量（例如佇列中的訊息數量）擴縮你的工作負載。有各種各樣的介面卡可供選擇，以適應不同的事件源。

基於排程計劃的自動擴縮

另一種擴縮工作負載的策略是**排程**擴縮操作，例如在非高峰時段減少資源消耗。

類似於事件驅動的自動擴縮，這種行為可以透過 KEDA 及其 `Cron` 擴縮器 來實現。`Cron` 擴縮器允許你定義擴縮工作負載（或縮小）的排程計劃（和時區）。

擴縮叢集基礎設施

如果擴縮工作負載不足以滿足你的需求，你還可以擴縮叢集基礎設施本身。

擴縮叢集基礎設施通常意味著新增或刪除節點。閱讀節點自動擴縮以獲取更多資訊。

下一步

• 瞭解更多關於水平擴縮
  • 擴縮 StatefulSet
  • HorizontalPodAutoscaler 演練
• 原地調整容器資源大小
• 在叢集中自動擴縮 DNS 服務
• 瞭解節點自動擴縮