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指标伸缩（HPA）

使用自定义指标实现弹性伸缩

本文主要介绍创建指标伸缩时，通过 YAML 方式定义 HPA（Horizontal Pod Autoscaler，水平 Pod 弹性伸缩）的自定义指标，并进行弹性伸缩的操作步骤。

背景信息

基本概念

默认情况下，HPA （Horizontal Pod Autoscaler，水平 Pod 弹性伸缩）只支持基于 CPU 和内存的自动扩缩容，并不能满足复杂业务的诉求。通过在集群中开启云原生观测接入，可以监控、采集和查询集群中组件的各项指标。配合 prometheus-adapter 组件即可通过这些指标实现工作负载的自动扩缩容，使得业务负载可以更好地按需扩展，保证稳定性并平衡成本。

使用自定义指标进行弹性伸缩主要分为三个步骤：

在 VKE 集群中开启云原生观测，采集并透出指标。支持按需采集指标，详情请参见基础观测。

配置原始指标与自定义指标间的映射关系，通过 prometheus-adapter 实现两者的映射。

配置 HPA，使用自定义指标实现工作负载自动扩缩容。

指标映射

默认情况下，系统中的 HPA 组件无法识别托管 Prometheus 中采集到的原始指标。因此，需要使用 prometheus-adapter 组件进行指标映射，将托管 Prometheus 中的原始指标映射为自定义指标，然后 HPA 组件才能识别和使用。

prometheus-adapter 组件安装完成后，会在集群的kube-system命名空间下新增配置项prometheus-adapter-config，用于记录预置的指标映射关系，配置项中的参数样式如下所示：

映射配置中的参数说明，如下表所示。

参数	说明
seriesQuery	托管 Prometheus 中的原始指标，支持配置标签，例如container_network_receive_bytes_total{cluster="ccm5pq1j5i7***"}
resources.overrides	将 Kubernetes 原生资源映射为托管 Prometheus 中指标的标签，其中：键：为托管 Prometheus 中指标的标签。值：为需要映射的 Kubernetes 原生资源，支持pod、namespace、node等。当 HPA 使用自定义指标时，其会将该指标的原生资源名称自动填充为托管 Prometheus 中指标的标签。说明您可以通过kubectl api-resources -o wide命令，查看集群的原生资源。
name	自定义指标名称，例如k8s_pod_network_receive_throughput，该自定义指标支持在 HPA 中使用。
metricsQuery	聚合托管 Prometheus 中指标的查询语句。其中： <<.Series>>会被填充为seriesQuery中指定的原始指标。在本例中为container_network_receive_bytes_total。 <<.LabelMatchers>>会被填充为待查询指标的namespace和pod两个标签键值对。 <<.GroupBy>>会被填充为pod，即按照pod维度进行聚合。

注意

为了避免 prometheus-adapter 查询的指标量过大，seriesQuery和metricsQuery建议配置过滤标签。同时，由于托管 Prometheus 的工作区可以对接多个集群，因此为查询参数配置标签时务必添加集群标签。

配置自定义指标后，您可以通过kubectl get --raw "/apis/custom.metrics.k8s.io/v1beta2/" | jq .命令查看自定义指标。

您可以通过kubectl get --raw "/apis/custom.metrics.k8s.io/v1beta2/namespaces/kube-system/pods/*/k8s_pod_network_receive_throughput" | jq .查询kube-system命名空间下所有 Pod 的入带宽指标。

前提条件

已开启云原生观测，详情请参见开启云原生观测。

已安装 prometheus-adapter 组件。详情请参见 prometheus-adapter。

说明

请将 prometheus-adapter 组件升级至 v1.1.0 及以上版本。如使用旧版本，则需要确保安装 prometheus-adapter 组件时配置的托管 Prometheus 工作区与集群绑定的托管 Prometheus 工作区一致。否则 prometheus-adapter 组件将无法正常转换数据。

（可选）使用 kubectl 连接目标集群，详情请参见连接集群。

操作步骤

步骤一：创建自定义指标并配置映射

登录容器服务控制台。

单击左侧导航栏中的集群。

在集群列表页面，单击需要配置的目标集群。

在集群管理页面的左侧导航栏中，选择配置管理 > 配置项，在kube-system命名空间下找到prometheus-adapter-config配置项，在操作栏中单击编辑 Yaml，增加自定义指标的映射关系，本文以container_network_receive_bytes_total指标为例，自定义指标名称为k8s_pod_network_receive_throughput。

rules:
- seriesQuery: 'container_network_receive_bytes_total'
resources:
overrides:
namespace: {resource: "namespace"}
pod: {resource: "pod"}
name: {as: 'k8s_pod_network_receive_throughput'}
metricsQuery: 'sum(rate(<<.Series>>{<<.LabelMatchers>>,cluster="ccmketollk1b***",pod!=""}[1m])) by (<<.GroupBy>>) / 125000.0'

单击确定，完成配置。

步骤二：使用自定义指标配置 HPA

创建工作负载。本示例以创建无状态负载（Deployment）为例。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: workload-demo
namespace: default
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: workload-demo
template:
metadata:
labels:
app: workload-demo
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.14.2
ports:
- containerPort: 80

创建与工作负载关联的 HPA，指定按照自定义指标进行弹性伸缩。其中：

metrics.type指定为Pods。

metrics.pods.metric.name为上文中配置的自定义指标名称，即k8s_pod_network_receive_throughput。

metrics.pods.target.type指定为AverageValue类型。

metrics.pods.target.averageValue指定为触发扩容行为的阈值。

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
name: hpa-demo
spec:
scaleTargetRef:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
name: workload-demo
minReplicas: 1
maxReplicas: 10
metrics:
- type: Pods
pods:
metric:
name: k8s_pod_network_receive_throughput # 配置为自定义指标名称
target:
type: AverageValue # AverageValue 类型的目标值，Pod 指标类型下只支持 AverageValue 类型的目标值
averageValue: 20 # 配置 HPA 触发阈值

结果验证

当 Pod 自定义指标达到阈值后会触发扩容，通过如下命令查看 HPA 信息。

kubectl get hpa

预期返回结果如下，Deployment 的副本数扩容到 2。

NAME REFERENCE TARGETS MINPODS MAXPODS REPLICAS AGE
hpa-demo Deployment/workload-demo 23/20m 1 10 2 62s

当 Pod 自定义指标的使用率下降到阈值以下会触发缩容，通过如下命令查看 HPA 信息。

kubectl get hpa

预期返回结果如下，Deployment 的副本数缩容到 1。

NAME REFERENCE TARGETS MINPODS MAXPODS REPLICAS AGE
hpa-demo Deployment/workload-demo 0/20m 1 10 1 20m

最近更新时间：2026.04.01 17:14:09

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