自动扩缩集群 DNS 服务

本页展示了如何在集群中启用和配置 DNS 服务的自动扩缩功能。

准备开始

  • 你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时你的 Kubernetes 集群必须带有 kubectl 命令行工具。 如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一 个你自己的集群，或者你可以使用下面任意一个 Kubernetes 工具构建：

    要获知版本信息，请输入 kubectl version.

  • 本指南假设你的节点使用 AMD64 或 Intel 64 CPU 架构

  • 确保已启用 DNS 功能本身。

  • 建议使用 Kubernetes 1.4.0 或更高版本。

确定是否 DNS 水平 水平自动扩缩特性已经启用

在 kube-system 命名空间中列出集群中的 Deployments ：

  1. kubectl get deployment --namespace=kube-system

输出类似如下这样：

  1. NAME                  DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
  2. ...
  3. dns-autoscaler        1         1         1            1           ...
  4. ...

如果在输出中看到 “dns-autoscaler”，说明 DNS 水平自动扩缩已经启用，可以跳到 调优自动扩缩参数。

获取 DNS Deployment 的名称

列出集群内 kube-system 名字空间中的 DNS Deployment：

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

输出类似如下这样：

  1. NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
  2. ...
  3. coredns   2/2     2            2           ...
  4. ...

如果看不到 DNS 服务的 Deployment，你也可以通过名字来查找：

  1. kubectl get deployment --namespace=kube-system

并在输出中寻找名称为 coredns 或 kube-dns 的 Deployment。

你的扩缩目标为：

  1. Deployment/<your-deployment-name>

其中 <your-deployment-name> 是 DNS Deployment 的名称。 例如，如果你的 DNS Deployment 名称是 coredns，则你的扩展目标是 Deployment/coredns。

说明： CoreDNS 是 Kubernetes 的默认 DNS 服务。CoreDNS 设置标签 k8s-app=kube-dns， 以便能够在原来使用 kube-dns 的集群中工作。

启用 DNS 水平自动扩缩

在本节，我们创建一个 Deployment。Deployment 中的 Pod 运行一个基于 cluster-proportional-autoscaler-amd64 镜像的容器。

创建文件 dns-horizontal-autoscaler.yaml，内容如下所示：

admin/dns/dns-horizontal-autoscaler.yaml 自动扩缩集群 DNS 服务 - 图1

  1. apiVersion: apps/v1
  2. kind: Deployment
  3. metadata:
  4.   name: dns-autoscaler
  5.   namespace: kube-system
  6.   labels:
  7.     k8s-app: dns-autoscaler
  8. spec:
  9.   selector:
  10.     matchLabels:
  11.       k8s-app: dns-autoscaler
  12.   template:
  13.     metadata:
  14.       labels:
  15.         k8s-app: dns-autoscaler
  16.     spec:
  17.       containers:
  18.       - name: autoscaler
  19.         image: k8s.gcr.io/cluster-proportional-autoscaler-amd64:1.6.0
  20.         resources:
  21.           requests:
  22.             cpu: 20m
  23.             memory: 10Mi
  24.         command:
  25.         - /cluster-proportional-autoscaler
  26.         - --namespace=kube-system
  27.         - --configmap=dns-autoscaler
  28.         - --target=<SCALE_TARGET>
  29.         # When cluster is using large nodes(with more cores), "coresPerReplica" should dominate.
  30.         # If using small nodes, "nodesPerReplica" should dominate.
  31.         - --default-params={"linear":{"coresPerReplica":256,"nodesPerReplica":16,"min":1}}
  32.         - --logtostderr=true
  33.         - --v=2

在文件中，将 <SCALE_TARGET> 替换成扩缩目标。

进入到包含配置文件的目录中，输入如下命令创建 Deployment：

  1. kubectl apply -f dns-horizontal-autoscaler.yaml

一个成功的命令输出是：

  1. deployment.apps/dns-autoscaler created

DNS 水平自动扩缩在已经启用了。

调优自动扩缩参数

验证 dns-autoscaler ConfigMap 是否存在：

  1. kubectl get configmap --namespace=kube-system

输出类似于：

  1. NAME                  DATA      AGE
  2. ...
  3. dns-autoscaler        1         ...
  4. ...

修改该 ConfigMap 中的数据：

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

找到如下这行内容：

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

根据需要修改对应的字段。“min” 字段表明 DNS 后端的最小数量。 实际后端的数量通过使用如下公式来计算：

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

注意 coresPerReplica 和 nodesPerReplica 的值都是整数。

背后的思想是，当一个集群使用具有很多核心的节点时，由 coresPerReplica 来控制。 当一个集群使用具有较少核心的节点时，由 nodesPerReplica 来控制。

其它的扩缩模式也是支持的，详情查看 cluster-proportional-autoscaler。

禁用 DNS 水平自动扩缩

有几个可供调优的 DNS 水平自动扩缩选项。具体使用哪个选项因环境而异。

选项 1：缩容 dns-autoscaler Deployment 至 0 个副本

该选项适用于所有场景。运行如下命令：

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

输出如下所示：

  1. deployment.apps/dns-autoscaler scaled

验证当前副本数为 0：

  1. kubectl get rs --namespace=kube-system

输出内容中，在 DESIRED 和 CURRENT 列显示为 0：

  1. NAME                                 DESIRED   CURRENT   READY   AGE
  2. ...
  3. dns-autoscaler-6b59789fc8            0         0         0       ...
  4. ...

选项 2：删除 dns-autoscaler Deployment

如果 dns-autoscaler 为你所控制，也就说没有人会去重新创建它，可以选择此选项：

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

输出内容如下所示：

  1. deployment.apps "dns-autoscaler" deleted

选项 3：从主控节点删除 dns-autoscaler 清单文件

如果 dns-autoscaler 在插件管理器 的控制之下，并且具有操作 master 节点的写权限，可以使用此选项。

登录到主控节点，删除对应的清单文件。 dns-autoscaler 对应的路径一般为：

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

当清单文件被删除后，插件管理器将删除 dns-autoscaler Deployment。

理解 DNS 水平自动扩缩工作原理

  • cluster-proportional-autoscaler 应用独立于 DNS 服务部署。

  • autoscaler Pod 运行一个客户端，它通过轮询 Kubernetes API 服务器获取集群中节点和核心的数量。

  • 系统会基于当前可调度的节点个数、核心数以及所给的扩缩参数，计算期望的副本数并应用到 DNS 后端。

  • 扩缩参数和数据点会基于一个 ConfigMap 来提供给 autoscaler，它会在每次轮询时刷新它的参数表， 以与最近期望的扩缩参数保持一致。

  • 扩缩参数是可以被修改的，而且不需要重建或重启 autoscaler Pod。

  • autoscaler 提供了一个控制器接口来支持两种控制模式：linear 和 ladder。

接下来