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設定水平 Pod 自動調度資源

水平自動調度 Pod 資源功能可讓您根據即時需求，自動調整叢集中現有無狀態工作負載的執行中 Pod 數量。自動配置器會在負載增加時新增 Pod，並在需求下降時移除 Pod，有助於維持應用程式可用性、有效運用資源，以及控管成本，不需手動介入。您可以根據標準資源指標 (例如 CPU 使用率) 或 Prometheus 的自訂應用程式指標 (例如 HTTP 要求率) 進行調度。

調度 Deployment 資源

使用 Kubernetes 的資源調度功能，適當調整部署作業中執行的 Pod 數量。

自動調度部署作業的 Pod 資源

Kubernetes 提供自動調度資源功能，因此您不必在需求變化時手動更新部署作業。請按照下列步驟，自動調度部署作業的 Pod：

為確保水平 Pod 自動配置器能適當測量 CPU 百分比，請在 Deployment 設定 CPU 資源要求。
在 Deployment 中設定水平 Pod 自動調度資源：
```
kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG \
    -n NAMESPACE \
    autoscale deployment DEPLOYMENT_NAME \
    --cpu-percent=CPU_PERCENT \
    --min=MIN_NUMBER_REPLICAS \
    --max=MAX_NUMBER_REPLICAS
```
更改下列內容：
- CLUSTER_KUBECONFIG：叢集的 kubeconfig 檔案。
- NAMESPACE：命名空間。如果是共用叢集，則必須是專案命名空間。如果是標準叢集，則可以是任何命名空間。
- DEPLOYMENT_NAME：要自動調度資源的 Deployment 名稱。
- CPU_PERCENT：所有 Pod 要求的目標平均 CPU 使用率，以百分比表示。
- MIN_NUMBER_REPLICAS：自動配置器可佈建的 Pod 數量下限。
- MAX_NUMBER_REPLICAS：自動配置器可佈建的 Pod 數量上限。

檢查水平 Pod 自動配置器的當前狀態：

kubectl get hpa

輸出結果會與下列內容相似：

NAME              REFERENCE                          TARGET    MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
DEPLOYMENT_NAME   Deployment/DEPLOYMENT_NAME/scale   0% / 50%  1         10        1          18s

手動調度 Deployment 的 Pod 資源

如要手動調度 Deployment 資源，請執行下列指令：

kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG \
    -n NAMESPACE \
    scale deployment DEPLOYMENT_NAME \
    --replicas NUMBER_OF_REPLICAS

更改下列內容：

CLUSTER_KUBECONFIG：叢集的 kubeconfig 檔案。
NAMESPACE：命名空間。如果是共用叢集，則必須是專案命名空間。如果是標準叢集，則可以是任何命名空間。
DEPLOYMENT_NAME：要自動調度資源的 Deployment 名稱。
DEPLOYMENT_NAME：Deployment 中複製的 Pod 物件數量。

使用 Prometheus 的自訂指標自動調度資源

水平自動調度 Pod 資源功能預設會使用標準資源指標，例如 CPU 和記憶體使用率。標準指標適用於一般資源調度，但不適用於特殊應用程式負載。

使用水平自動調度 Pod 資源功能，搭配 Prometheus 的自訂指標時，您可以根據應用程式專屬指標 (例如 HTTP 要求率、佇列深度和處理延遲時間) 調度工作負載。叢集可運用 Prometheus 監控堆疊已收集的豐富資料，更準確地因應實際需求。

搭配使用 Prometheus 與水平自動調度 Pod 資源功能的必要條件

啟用這項功能前，必須符合下列條件：

現有的 Prometheus 伺服器：必須已部署 Prometheus 伺服器，且可從叢集內透過網路存取 (HPA 控制器不會管理 Prometheus 執行個體本身)。詳情請參閱「如何在 Kubernetes 中部署及設定 Prometheus Operator」。
管理權限：您必須具備必要權限，才能修改叢集自訂資源。
沒有 API 衝突：預檢會確認沒有其他元件已註冊 custom.metrics.k8s.io 的 APIService。如果發生衝突，就無法啟用轉接程式。

啟用及設定 Prometheus

這項程序包括定義指標規則和更新叢集設定：

建立一或多個指標規則 ConfigMap。

在目標叢集命名空間的一或多個 ConfigMap 中，為自訂指標定義以 PromQL 為基礎的規則。控制器會監控這些 ConfigMap、合併這些 ConfigMap，並自動將其套用至轉接器。

如要進一步瞭解如何定義規則，請參閱 kubernetes-sigs/prometheus-adapter 中的「指標探索和呈現設定」。

以下範例顯示 ConfigMap，其中 data 欄位定義了 http_requests_per_second 的規則：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: my-app-rules
  namespace: <cluster-namespace>
data:
  config.yaml: |
    rules:
    - seriesQuery: 'http_requests_total'
      resources:
        overrides:
          namespace_name: {resource: "namespace"}
          pod_name: {resource: "pod"}
      name:
        matches: "^(.*)_total$"
        as: "${1}_per_second"
      metricsQuery: 'sum(rate(<<.Series>>{<<.LabelMatchers>>}[5m])) by (<<.GroupBy>>)'

如果 Prometheus 伺服器需要驗證 (例如相互傳輸層安全性 (mTLS))，請以 kubeconfig 格式建立 Kubernetes Secret，並在其中加入必要憑證。

以下範例顯示支援基本驗證的 Secret：

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: prometheus-auth-secret
  namespace: <cluster-namespace>
  annotations:
    baremetal.cluster.gke.io/mark-source: "true"
type: Opaque
stringData:
  config: authentication-credentials

更新叢集自訂資源：

將 preview.baremetal.cluster.gke.io/metrics-adapter: "true" 註解新增至叢集自訂資源的 metadata。

新增 spec.metricsAdapter 區段，定義 Prometheus 網址並參照規則 ConfigMap。

apiVersion: baremetal.cluster.gke.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: <cluster-name>
  namespace: <cluster-namespace>
  annotations:
    preview.baremetal.cluster.gke.io/metrics-adapter: "true"
spec:
  # ... other existing cluster configurations ...
  metricsAdapter:
    prometheus:
      url: "http://prometheus-k8s.monitoring.svc.cluster.local:9090"
      orgID: "production-environment"
      auth:
        configSecretRef:
          name: prometheus-auth-secret
          key: config # This is the key within the Secret's 'data' field
    rules:
      configMapKeyRefs:
        - name: my-app-rules
          key: config.yaml # This is the key within the ConfigMap's 'data' field
        # - name: base-system-rules
        #   key: config.yaml

如果 Prometheus 執行個體不需要驗證，可以省略叢集規格中的 metricsAdapter.prometheus.auth 區段。

套用更新後的叢集自訂資源。

控制器會自動將 Prometheus 轉接器部署至 kube-system 命名空間。

如要使用自訂指標水平自動調度 Pod 資源，請建立 HorizontalPodAutoscaler 資源，並指定 ConfigMap rules 欄位中定義的自訂指標。

先前步驟中的 ConfigMap 範例定義了 http_requests_per_second 自訂指標。如要使用這項指標，HorizontalPodAutoscaler 資源應與以下範例類似：

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: <name>
  namespace: <namespace>
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: <workload-name>
  minReplicas: 1
  maxReplicas: 10
  metrics:
  - type: Pods
    pods:
      metric:
        name: http_requests_per_second
      target:
        type: AverageValue
        averageValue: 10

停用 Prometheus

如要停用 Prometheus 搭配水平 Pod 自動調度資源功能，請從叢集自訂資源中移除 spec.metricsAdapter 區段。

設定水平 Pod 自動調度資源 透過集合功能整理內容 你可以依據偏好儲存及分類內容。