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本页展示了如何在你的 Kubernetes 集群中启用和配置 DNS 服务的自动扩缩功能。

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

  • 确保 [Kubernetes DNS] 已启用。

确定是否 DNS 水平自动扩缩特性已经启用

在 kube-system 中列出集群中的

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

输出类似如下这样:

  1. NAME READY 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 DNS 自动扩缩参数]。

获取 DNS Deployment 的名称

列出集群内 kube-system 命名空间中的 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 corednskube-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。

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,我们创建一个新的 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:

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 DNS 自动扩缩参数

验证 dns-autoscaler 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 )

注意 coresPerReplicanodesPerReplica 的值都是浮点数。

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:linearladder

  • 阅读[为关键插件 Pod 提供的调度保障]
  • 进一步了解 [cluster-proportional-autoscaler 实现]

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