Kubernetes自动扩缩集群DNS服务-Kubernetes中文教程(五)

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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
：

```shell
kubectl get deployment --namespace=kube-system
```

输出类似如下这样：

```
NAME                      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
...
dns-autoscaler            1/1     1            1           ...
...
```

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：

```shell
kubectl get deployment -l k8s-app=kube-dns --namespace=kube-system
```

输出类似如下这样：

```
NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
...
coredns   2/2     2            2           ...
...
```

如果看不到 DNS 服务的 Deployment，你也可以通过名字来查找：

```shell
kubectl get deployment --namespace=kube-system
```

并在输出中寻找名称为 `coredns` 或 `kube-dns` 的 Deployment。

你的扩缩目标为：

```
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：

```shell
kubectl apply -f dns-horizontal-autoscaler.yaml
```

一个成功的命令输出是：

```
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：

```shell
kubectl get configmap --namespace=kube-system
```

输出类似于：

```
NAME                  DATA      AGE
...
dns-autoscaler        1         ...
...
```

修改该 ConfigMap 中的数据：

```shell
kubectl edit configmap dns-autoscaler --namespace=kube-system
```

找到如下这行内容：

```yaml
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：

```
replicas = max , ceil )
```

注意 `coresPerReplica` 和 `nodesPerReplica` 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：

```shell
kubectl scale deployment --replicas=0 dns-autoscaler --namespace=kube-system
```

输出如下所示：

```
deployment.apps/dns-autoscaler scaled
```

验证当前副本数为 0：

```shell
kubectl get rs --namespace=kube-system
```

输出内容中，在 DESIRED 和 CURRENT 列显示为 0：

```
NAME                                 DESIRED   CURRENT   READY   AGE
...
dns-autoscaler-6b59789fc8            0         0         0       ...
...
```

### 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：

```shell
kubectl delete deployment dns-autoscaler --namespace=kube-system
```

输出内容如下所示：

```
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：

```
/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：*linear* 和 *ladder*。

* 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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