叢集自動配置器簡介

本文說明叢集自動調度器，這項工具會自動控管節點集區的大小。指定節點集區的節點數量下限和上限時，系統會啟用叢集自動配置器。您可以在建立節點集區或更新節點集區時指定這些值。

GKE on AWS 使用開放原始碼 Kubernetes 叢集自動配置器。

自動調度節點集區資源

叢集自動配置器會依據工作負載需求，自動調整指定節點集區中的節點數量。您不需要手動新增或移除節點，也不必超額佈建節點集區。您只需要指定節點集區的大小上下限，其餘部分會由系統自動處理。

在自動調度叢集資源的過程中，如果系統需要刪除或移動資源，您的工作負載可能會暫時中斷。舉例來說，假設您的工作負載包含一個具有單一副本的控制器，當系統刪除目前的節點時，便可能在不同的節點上重新排定該副本的 Pod。因此，您必須將工作負載設計為可容許潛在的中斷情況，或確保重要 Pod 不會中斷。

叢集自動配置器的運作方式

叢集自動配置器是以節點集區為基礎運作。使用叢集自動調度器設定節點集區時，您會指定節點集區的大小下限和上限。您可以在建立節點集區或更新節點集區時，變更大小下限和上限。

叢集自動調度器會根據節點集區中的資源要求 (而非實際資源用量)，自動增加或減少節點集區的大小。如果 Pod 物件無法排程，且節點集區的容量不足以滿足要求，叢集自動配置器就會新增節點。

如果節點使用量過低，且所有 Pod 物件都能排程到較少的節點上，叢集自動調度器也會移除節點。如果節點在 10 分鐘後無法正常排除，則強制終止節點。這段時間無法設定。

如果 Pod 要求的資源過少 (例如預設值不足)，叢集自動調度資源不會更正此情況。您可以為所有工作負載建立適當的資源要求，協助確保叢集自動配置器盡可能準確地運作。詳情請參閱「管理容器的資源」。

Pod 註解和叢集自動調度器行為

叢集自動配置器在決定如何調度資源時，會考量特定 Pod 註解。舉例來說，叢集自動配置器支援 "cluster-autoscaler.kubernetes.io/safe-to-evict": "false" 等 Pod 註解。如果將這個註解設為「false」，系統就不會在縮減事件期間移除代管 Pod 的節點。瞭解及使用這些註解，有助於微調自動配置器的行為，以符合工作負載需求。

如要進一步瞭解 Pod 註解及其對叢集自動配置器的影響，請參閱下列資源：

作業條件

叢集自動調度器在調整節點集區大小時，做了下列假設：

  • 所有備用的 Pod 物件可在其他節點上重新啟動，並可能讓服務短暫中斷。如果工作負載無法容忍中斷，請將工作負載設為在自動調度資源功能停用的節點集區中執行。詳情請參閱「使用節點汙染控制排程」。
  • 叢集自動調度器可以覆寫您執行的任何手動節點管理作業。
  • 單一節點集區中的所有節點具有一組相同的標籤。
  • 叢集自動配置器會在調度資源後，選取閒置 CPU 最少或未使用的記憶體最少的節點群組。如果您在同一個叢集中有不同大小的節點 (例如高 CPU 或高記憶體節點)，這項行為會影響要擴大哪些節點集區。

節點集區大小的上限與下限

您可以使用 min-nodes 和 max-nodes 旗標，為叢集中的每個節點集區指定大小上限和下限。如要停用自動調度資源功能，請將 min-nodes 和 max-nodes 設為相同數字。叢集自動配置器會在這些大小界線內做出調度決策。

設定節點集區大小上限時，請確保大小足夠執行所有工作負載。如果叢集中的節點集區沒有足夠的可用記憶體和 CPU 來執行所有工作負載，可能會發生中斷。

使用 PodDisruptionBudget 保護工作負載

您可以設定 GKE on AWS，透過PodDisruptionBudget防範工作負載中斷。建立 PodDisruptionBudget 時，您可以指定可用的 Pod 副本數量下限，或隨時可用的 Pod 副本數量上限。詳情請參閱「為應用程式指定中斷預算」。

從零個節點開始擴充

從下列 GKE on AWS 版本開始，叢集自動調度器支援從零個節點擴充節點集區：

  • 1.29 以上版本
  • 1.28.8-gke.800 以上的 1.28 版本
  • 1.27.12-gke.800 以上的 1.27 版本

如果使用舊版，則必須將叢集升級至上述版本，才能使用這項功能。如要為現有叢集啟用這項功能，請將叢集更新至支援的版本，然後更新節點集區的 Kubernetes 版本，執行節點集區的滾動更新。如要進一步瞭解如何更新節點集區，請參閱「更新節點集區」。

叢集自動配置器在進行資源調度決策時，會遵守您在節點集區中定義的標籤和汙點，即使沒有可供參考的節點也一樣。GKE on AWS 會在節點集區的基礎 AWS Auto Scaling 群組上，自動設定必要的標籤和汙點標記。如要進一步瞭解這些標記，請參閱 GitHub 頁面中說明 AWS 叢集自動調度資源設定的「自動探索設定」一節。

設定這些標籤和汙點標記後，GKE on AWS 就能讓叢集自動調度器建立準確的節點範本。節點範本是節點的虛擬代表，包含正確的節點設定、標籤和汙點，即使節點集區中沒有實體節點也一樣。有了這些準確的節點範本，叢集自動配置器就能做出正確的擴充決策。

在節點集區上設定汙染時，請注意 AWS 自動調整群組的限制：如果您套用多個具有相同鍵但不同值-效果組合的汙染，叢集自動調度器只會考量最後套用的汙染 (具有重複的鍵)。

更多資訊

如要進一步瞭解叢集自動配置器和如何防範中斷，請參閱下列資源：

後續步驟