有状态集最佳实践的动态扩展

Posted 2023-03-14

【中文标题】有状态集最佳实践的动态扩展

【英文标题】：Dynamic scaling for statefulset best practices

【发布时间】：2020-11-14 02:57:48

【问题描述】：

背景

我的应用程序使用分片 mongodb 和 elasticsearch statefulsets 在 kubernetes 集群中运行。我为我的应用程序中的部署组件设置了水平 pod 自动缩放器，一切正常。

问题

流量增加时会出现问题。我的服务器部署可以很好地扩展，但是 mongodb 分片和弹性搜索节点无法处理这么多的流量并限制整体响应时间。

简单的解决方案是为这些 statefulset 配置更多的分片、更多的副本。让我烦恼的是，每天 3-4 小时的流量高峰会发生，因此让所有这些男孩一整天都无所事事地坐着有点浪费。

我做了一些研究，看起来数据库一般不应该动态扩展/扩展，因为它会消耗大量的网络和磁盘 io 只是为了在它们之间进行复制。此外，在纵向扩展和缩减过程中还存在数据丢失和不一致的可能性。

问题

如果可能，在 mongodb、elasticsearch 和一般数据库中处理动态缩放的正确方法是什么？ 如果没有，我可以做些什么来节省我的云费用，因为我们每天只需要数据库 pod 的最大功率。

【问题讨论】：

我想 MongoDB/Elasticsearch Operators 有扩展 Statefulsets 的机制。我没有这方面的经验，但我会查看这些运营商支持的自定义资源以确定它们提供的功能。

【参考方案1】：

您应该阅读有关 Kubernetes 自动缩放的信息 - HPA。

Horizo​​ntal Pod Autoscaler 会根据观察到的 CPU 利用率（或者，通过自定义指标支持，根据其他一些应用程序提供的指标）自动扩展复制控制器、部署、副本集或有状态集中的 pod 数量。请注意，Pod 水平自动缩放不适用于无法缩放的对象，例如 DaemonSet。

Horizo​​ntal Pod Autoscaler 被实现为 Kubernetes API 资源和控制器。资源决定了控制器的行为。控制器会定期调整复制控制器或部署中的副本数量，以将观察到的平均 CPU 利用率与用户指定的目标相匹配。

使用 HPA，您还应该注意卷安装和数据延迟。

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正如 @Serge 在 cmets 中提到的，我建议检查 MongoDB 和 Elasticsearch 本身提供的本机扩展集群选项。

看看

MongoDB 运算符documentation Elasticsearch 运算符documentation Elasticsearch 未来版本autoscaling

我对 MongoDB 和 Kubernetes 的 Elasticsearch 不是很熟悉，但也许这些教程对你有帮助：

https://medium.com/faun/scaling-mongodb-on-kubernetes-32e446c16b82 https://www.youtube.com/watch?v=J7h0F34iBx0 https://kubernetes.io/blog/2017/01/running-mongodb-on-kubernetes-with-statefulsets/ https://sematext.com/blog/elasticsearch-operator-on-kubernetes/#toc-what-is-the-elasticsearch-operator-1

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如果您使用helm，请查看banzaicloud Horizontal Pod Autoscaler operator

您可能不想也不能仅仅为了添加自动缩放功能而编辑 Helm 图表。几乎所有图表都支持自定义注释，因此我们认为，只需在部署中添加一些简单的注释即可设置自动缩放。

我们开源了一个 Horizo​​ntal Pod Autoscaler 算子。如果您提供正确的自动缩放注释，此运算符会监视您的 Deployment 或 StatefulSet 并自动创建 Horizo​​ntalPodAutoscaler 资源。

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希望你觉得这很有用。