自動調整叢集中的 DNS 服務規模

本頁說明如何在您的 Kubernetes 叢集中啟用與設定 DNS 服務的自動調整規模。

開始之前

  • 您需要有一個 Kubernetes 叢集，並且必須設定 kubectl 命令列工具以與您的叢集通訊。建議在至少有兩個節點且未充當控制平面主機的叢集上執行本教學課程。如果您還沒有叢集，可以使用 minikube 建立一個，或者您可以使用下列 Kubernetes 實驗環境

    若要檢查版本，請輸入 kubectl version。

  • 本指南假設您的節點使用 AMD64 或 Intel 64 CPU 架構。

  • 確認 Kubernetes DNS 已啟用。

判斷 DNS 水平自動調整規模是否已啟用

列出叢集中 kube-system 命名空間 中的部署

kubectl get deployment --namespace=kube-system

輸出結果類似於此

NAME                   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
...
kube-dns-autoscaler    1/1     1            1           ...
...

如果您在輸出中看到 "kube-dns-autoscaler"，則表示 DNS 水平自動調整規模已啟用，您可以跳至調整自動調整規模參數。

取得您的 DNS 部署名稱

列出叢集中 kube-system 命名空間中的 DNS 部署

kubectl get deployment -l k8s-app=kube-dns --namespace=kube-system

輸出結果類似於此

NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
...
coredns   2/2     2            2           ...
...

如果您沒有看到 DNS 服務的部署，您也可以依名稱尋找

kubectl get deployment --namespace=kube-system

並尋找名為 coredns 或 kube-dns 的部署。

您的擴展目標是

Deployment/<your-deployment-name>

其中 <您的部署名稱> 是您的 DNS 部署名稱。例如，如果您的 DNS 部署名稱為 coredns，則您的擴展目標是 Deployment/coredns。

啟用 DNS 水平自動調整規模

在本節中，您將建立新的部署。部署中的 Pod 執行以 cluster-proportional-autoscaler-amd64 映像檔為基礎的容器。

建立名為 dns-horizontal-autoscaler.yaml 的檔案，內容如下

admin/dns/dns-horizontal-autoscaler.yaml 
kind: ServiceAccount
apiVersion: v1
metadata:
  name: kube-dns-autoscaler
  namespace: kube-system
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: system:kube-dns-autoscaler
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["nodes"]
    verbs: ["list", "watch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["replicationcontrollers/scale"]
    verbs: ["get", "update"]
  - apiGroups: ["apps"]
    resources: ["deployments/scale", "replicasets/scale"]
    verbs: ["get", "update"]
# Remove the configmaps rule once below issue is fixed:
# kubernetes-incubator/cluster-proportional-autoscaler#16
  - apiGroups: [""]
    resources: ["configmaps"]
    verbs: ["get", "create"]
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: system:kube-dns-autoscaler
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: kube-dns-autoscaler
    namespace: kube-system
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: system:kube-dns-autoscaler
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: kube-dns-autoscaler
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: kube-dns-autoscaler
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
spec:
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: kube-dns-autoscaler
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: kube-dns-autoscaler
    spec:
      priorityClassName: system-cluster-critical
      securityContext:
        seccompProfile:
          type: RuntimeDefault
        supplementalGroups: [ 65534 ]
        fsGroup: 65534
      nodeSelector:
        kubernetes.io/os: linux
      containers:
      - name: autoscaler
        image: registry.k8s.io/cpa/cluster-proportional-autoscaler:1.8.4
        resources:
            requests:
                cpu: "20m"
                memory: "10Mi"
        command:
          - /cluster-proportional-autoscaler
          - --namespace=kube-system
          - --configmap=kube-dns-autoscaler
          # Should keep target in sync with cluster/addons/dns/kube-dns.yaml.base
          - --target=<SCALE_TARGET>
          # When cluster is using large nodes(with more cores), "coresPerReplica" should dominate.
          # If using small nodes, "nodesPerReplica" should dominate.
          - --default-params={"linear":{"coresPerReplica":256,"nodesPerReplica":16,"preventSinglePointFailure":true,"includeUnschedulableNodes":true}}
          - --logtostderr=true
          - --v=2
      tolerations:
      - key: "CriticalAddonsOnly"
        operator: "Exists"
      serviceAccountName: kube-dns-autoscaler

在檔案中，將 <SCALE_TARGET> 替換為您的擴展目標。

前往包含組態檔的目錄，並輸入此命令以建立 Deployment

kubectl apply -f dns-horizontal-autoscaler.yaml

成功命令的輸出為

deployment.apps/kube-dns-autoscaler created

DNS 水平自動擴展現已啟用。

調整 DNS 自動擴展參數

驗證 kube-dns-autoscaler ConfigMap 是否存在

kubectl get configmap --namespace=kube-system

輸出結果類似於此

NAME                  DATA      AGE
...
kube-dns-autoscaler   1         ...
...

修改 ConfigMap 中的資料

kubectl edit configmap kube-dns-autoscaler --namespace=kube-system

尋找此行

linear: '{"coresPerReplica":256,"min":1,"nodesPerReplica":16}'

根據您的需求修改欄位。「min」欄位表示 DNS 後端的最小數量。後端的實際數量是使用此方程式計算的

replicas = max( ceil( cores × 1/coresPerReplica ) , ceil( nodes × 1/nodesPerReplica ) )

請注意，coresPerReplica 和 nodesPerReplica 的值都是浮點數。

這個概念是當叢集使用具有許多核心的節點時，coresPerReplica 佔主導地位。當叢集使用核心較少的節點時，nodesPerReplica 佔主導地位。

還有其他支援的擴展模式。有關詳細資訊，請參閱 cluster-proportional-autoscaler。

停用 DNS 水平自動擴展

有幾種選項可用於調整 DNS 水平自動擴展。要使用哪個選項取決於不同的條件。

選項 1：將 kube-dns-autoscaler deployment 縮減至 0 個副本

此選項適用於所有情況。輸入此命令

kubectl scale deployment --replicas=0 kube-dns-autoscaler --namespace=kube-system

輸出為

deployment.apps/kube-dns-autoscaler scaled

驗證副本計數為零

kubectl get rs --namespace=kube-system

輸出在 DESIRED 和 CURRENT 欄中顯示 0

NAME                                  DESIRED   CURRENT   READY   AGE
...
kube-dns-autoscaler-6b59789fc8        0         0         0       ...
...

選項 2：刪除 kube-dns-autoscaler deployment

如果 kube-dns-autoscaler 在您的控制之下，此選項才有效，這表示沒有人會重新建立它

kubectl delete deployment kube-dns-autoscaler --namespace=kube-system

輸出為

deployment.apps "kube-dns-autoscaler" deleted

選項 3：從 master 節點刪除 kube-dns-autoscaler manifest 檔案

如果 kube-dns-autoscaler 受 (已棄用的) Addon Manager 控制，且您具有 master 節點的寫入權限，則此選項才有效。

登入 master 節點並刪除對應的 manifest 檔案。此 kube-dns-autoscaler 的常見路徑為

/etc/kubernetes/addons/dns-horizontal-autoscaler/dns-horizontal-autoscaler.yaml

刪除 manifest 檔案後，Addon Manager 將刪除 kube-dns-autoscaler Deployment。

了解 DNS 水平自動擴展的運作方式

  • cluster-proportional-autoscaler 應用程式與 DNS 服務分開部署。

  • Autoscaler Pod 執行一個用戶端，該用戶端輪詢 Kubernetes API 伺服器，以取得叢集中節點和核心的數量。

  • 會計算所需的副本計數，並根據目前可調度的節點和核心以及給定的擴展參數，將其套用至 DNS 後端。

  • 擴展參數和資料點透過 ConfigMap 提供給 autoscaler，並且它會每隔輪詢間隔刷新其參數表，以保持最新的所需擴展參數。

  • 允許變更擴展參數，而無需重建或重新啟動 autoscaler Pod。

  • Autoscaler 提供控制器介面，以支援兩種控制模式：linear 和 ladder。

接下來是什麼

最後修改時間：2024 年 1 月 25 日下午 3:51 PST：修復 dns-horizontal-autoscaling 頁面中的 Deployment 和 ConfigMap 名稱 (7e2f696572)