Horizontal Pod Autoscaler

L'Horizontal Pod Autoscaler (HPA) ajuste automatiquement le nombre de Pods dans un contrôleur de réplication, un déploiement, un ReplicaSet ou un StatefulSet en fonction de l'utilisation des ressources (cpu, memory ou métriques personnalisées). Cela permet de réaliser une mise à l'échelle horizontale en ajoutant ou supprimant des instances de Pods pour répondre à la demande.

WARNING

HPA ne fonctionne pas avec les DaemonSets.

INFO

Par défaut, un HPA vérifie les métriques toutes les 15 secondes.

Fonctionnalités

• Ajustement Automatique : Une fois configuré avec un nombre MIN et MAX de répliques, le HPA surveille et ajuste automatiquement les répliques en fonction de la charge
• Flexibilité avec les Métriques : Peut utiliser des métriques personnalisées (l'heure de la journée, les week-ends ou les heures creuses) pour adapter l'échelle en fonction des besoins spécifiques de l'application

WARNING

Si le cluster manque de capacité, le HPA ne pourra pas scaler tant que de nouveaux nœuds ne seront pas ajoutés

Fonctionnement

Le HPA fonctionne selon une boucle continue (vérifier, mettre à jour, vérifier à nouveau)

1. Définition du HPA: Un fichier YAML spécifie le HPA
2. Création: kubectl traduit le fichier YAML en requêtes HTTP REST et les envoie au kube-apiserver
3. Traitement par le kube-apiserver: Le kube-apiserver valide et stocke la configuration dans etcd, puis la transmet aux composants concernés
4. Surveillance des Métriques : Le HPA collecte régulièrement les métriques d'utilisation des ressources à partir du Metrics Server
5. Calcul de la Mise à l'Échelle : En fonction des métriques collectées, le HPA calcule le nombre optimal de répliques nécessaires
6. Ajustement des Répliques : Le HPA décide d'ajouter ou de supprimer des répliques en fonction du calcul précédent
7. Mise à Jour des Répliques : Les répliques sont mises à jour selon les décisions prises, assurant ainsi une adaptation dynamique à la charge.

WARNING

Une mauvaise configuration des limites de CPU et de mémoire des Pods peut entraîner des arrêts fréquents ou un gaspillage de ressources

Configuration

apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
 name: hpa-phpbb
 namespace: forum
spec:
 scaleTargetRef:
   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   name: phpbb
 minReplicas: 5
 maxReplicas: 15
 targetCPUUtilizationPercentage: 50

Paramètre	Description
minReplicas	Nombre minimum de répliques de Pod
maxReplicas	Nombre maximum de répliques de Pod
targetCPUUtilizationPercentage	Pourcentage d'utilisation du CPU au-delà duquel le HPA doit augmenter le nombre de répliques jusqu'au maximum défini

Test

Pour tester le HPA, il faut simuler une augmentation de la charge et observer la réaction du système en vérifiant les répliques

1. Script pour simuler une augmentation de la charge

curl -L https://goo.gl/S1Dc3R | bash -s 10000 "http://<cluster_IP>:<port>"

2. Vérification de l'ajustement du nombre de répliques en réponse à la charge accrue

watch kubectl get all -n <namespace>