Cluster Autoscaler

前言

Cluster Autoscaler（CA）用于自动调整集群中Node节点的数量，以满足业务需求。

我们知道，在创建Pod的时候，我们可以为每个容器指定CPU、内存、GPU等资源的请求量(Request)，Kubernetes的调度组件(scheduler)会通过Request来判断将Pod调度到哪个Node节点。如果集群内没有节点有足够的空闲余量，则该Pod将无法被成功创建，而是一直处于Pending状态，直到有新的Node节点加入集群或者存量Pod被删除释放出空闲余量。

CA组件查找无法被成功调度的Pod，并遍历伸缩组，判断通过伸缩组模版扩容的新节点是否满足要求，如果判断新加节点可以使得Pod被成功调度，则CA将扩容集群。

CA组件同样也会缩容集群，缩容的触发条件为某个Node节点的Request请求率低于缩容阈值，不过缩容并不是马上进行的，而是等待一段时间（目前默认是10分钟），可以通过—scale-down-unneeded-time这个参数来修改。

和HPA不同，CA不是内置的，而是以Deployment的形式运行在Kubernetes集群中，UK8S已支持CA，你可以在UK8S的管理界面中配置CA。

工作原理

CA的扩容触发条件为存在因为集群资源不足导致无法成功创建的Pod，这里的资源包括CPU、内存和GPU。以GPU为例，当Pod申请了GPU资源nvidia.com/gpu（参考GPU节点使用文档），但因集群中无GPU节点而处于pending状态时，CA就会在配置了GPU机型模版的伸缩组中自动扩容节点。

CA的缩容触发条件为node节点在一定时间内（默认10分钟）资源请求率（Request）低于缩容阈值（如50%）且节点上的所有Pod都能被调度到其他节点上。

值得注意的是节点上的所有Pod都能被调度到其他节点这个条件，很多配置了CA的同学会疑问某节点资源申请量低于阈值却没有触发缩容，原因其实很简单，如果这个节点上运行了一个独立的Pod（没有被任何控制器管理），因为Pod无法被重新调度，为了保证业务正常运行，则节点的缩容不会进行。

在UK8S中使用集群伸缩

1、创建伸缩配置

2、填写配置参数

一般默认值即可

3、创建伸缩组

重要，即触发集群扩容时，Node节点的配置，伸缩区间主要用于防范因为DDos等导致的无限制扩容。

4、开启集群伸缩

创建完伸缩组后，我们之后还需要开启伸缩组，点击开启操作后，你的UK8S集群会出现一个Cluster-Autoscaler的Deployment，如果手动删除该Deployment，会导致集群伸缩无法正常工作，您需要在集群伸缩页面先关闭，再开启以触发重新创建。

CA参数说明

CA本身有很多命令参数，可以调整伸缩的一些行为。可以通过更改CA deployment的args参数来调整。

下面是一些CA参数以及说明：