En esta página, se explica cómo escalar una aplicación implementada en Google Kubernetes Engine (GKE).
Descripción general
Cuando implementas una aplicación en GKE, debes definir cuántas réplicas de la aplicación quieres ejecutar. Cuando escalas una aplicación, aumentas o disminuyes la cantidad de réplicas.
Cada réplica de tu aplicación representa un pod de Kubernetes que encapsula los contenedores de tu aplicación.
Antes de comenzar
Antes de comenzar, asegúrate de haber realizado las siguientes tareas:
- Habilita la API de Google Kubernetes Engine. Habilitar la API de Google Kubernetes Engine
- Si deseas usar Google Cloud CLI para esta tarea, instala y, luego, inicializa gcloud CLI. Si ya instalaste gcloud CLI, ejecuta
gcloud components updatepara obtener la versión más reciente.
Inspecciona una aplicación
Antes de escalar tu aplicación, debes inspeccionarla y asegurarte de que esté en buen estado.
Para ver todas las aplicaciones que se implementaron en tu clúster, ejecuta el siguiente comando:
kubectl get CONTROLLER
Sustituye CONTROLLER por deployments, statefulsets o algún otro tipo de objeto de controlador.
Por ejemplo, si ejecutas kubectl get deployments y creas una sola implementación, el resultado del comando debería ser similar al siguiente:
NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
my-app 1 1 1 1 10m
El resultado de este comando es similar para todos los objetos, pero puede parecer un tanto distinto. En el caso de las implementaciones, el resultado tiene seis columnas:
NAMEenumera los nombres de las implementaciones en el clúster.DESIREDmuestra la cantidad deseada de réplicas o el estado deseado de la aplicación, que defines cuando creas la implementación.CURRENTmuestra cuántas réplicas se encuentran en ejecución en este momento.UP-TO-DATEmuestra la cantidad de réplicas que se actualizaron para alcanzar el estado deseado.AVAILABLEmuestra cuántas réplicas de la aplicación están disponibles para tus usuarios.AGEmuestra durante cuánto tiempo se ejecutó la aplicación en el clúster.
En este ejemplo, solo hay una implementación, my-app, que tiene una sola réplica, ya que su estado deseado es una réplica. Debes definir el estado deseado en el momento de la creación, y puedes cambiarlo en cualquier momento si escalas la aplicación.
Inspecciona StatefulSets
Antes de escalar un StatefulSet, debes ejecutar el siguiente comando para inspeccionarlo:
kubectl describe statefulset my-app
En el resultado de este comando, verifica el campo Estado del pod. Si el valor Failed es superior a 0, el escalamiento puede fallar.
Si parece que un StatefulSet está en mal estado, haz lo siguiente:
Obtén una lista de pods y observa cuáles están en mal estado:
kubectl get podsQuita el pod en mal estado:
kubectl delete POD_NAME
Si se intenta escalar un StatefulSet cuando no está en buen estado, es posible que pierda su disponibilidad.
Escala una aplicación
En las secciones siguientes, se describe cada método que puedes usar para escalar una aplicación.
El método kubectl scale es el modo más rápido de escalar. Sin embargo, es posible que prefieras otro método en algunas situaciones, como cuando actualizas archivos de configuración o realizas modificaciones locales.
kubectl scale
El comando kubectl scale te permite cambiar de forma instantánea la cantidad de réplicas que deseas a fin de ejecutar tu aplicación.
Para usar kubectl scale, especifica la cantidad nueva de réplicas mediante la configuración de la marca --replicas. Por ejemplo, para escalar my-app a cuatro réplicas, ejecuta el siguiente comando y sustituye CONTROLLER por deployment, statefulset o algún otro tipo de objeto de controlador:
kubectl scale CONTROLLER my-app --replicas 4
Si se ejecuta de forma correcta, el resultado de este comando debe ser similar a deployment
"my-app" scaled.
Luego, ejecuta el siguiente comando:
kubectl get CONTROLLER my-app
El resultado debería ser similar al siguiente:
NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
my-app 4 4 4 4 15m
kubectl apply
Puedes usar kubectl apply para aplicar un archivo de configuración nuevo a un objeto de controlador existente. kubectl
apply es útil si se busca implementar varios cambios en un recurso y puede resultar beneficioso para los usuarios que prefieren administrar sus recursos en archivos de configuración.
Para escalar mediante kubectl apply, el archivo de configuración que proporciones debe incluir una cantidad nueva de réplicas en el campo replicas de la especificación del objeto.
La siguiente es una versión actualizada del archivo de configuración para el objeto de ejemplo my-app. En el ejemplo, se muestra una implementación, así que si usas otro tipo de controlador, como StatefulSet, debes cambia el kind según corresponda. Este ejemplo funciona mejor en un clúster con al menos tres nodos.
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: my-app
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: app
template:
metadata:
labels:
app: app
spec:
containers:
- name: my-container
image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:2.0
En este archivo, el valor del campo replicas es 3. El objeto my-app escala a tres réplicas cuando se aplica este archivo de configuración.
Para aplicar un archivo de configuración actualizado, ejecuta este comando:
kubectl apply -f config.yaml
Luego, ejecuta el siguiente comando:
kubectl get CONTROLLER my-app
El resultado debería ser similar al siguiente:
NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
my-app 3 3 3 3 15m
Console
Para escalar una carga de trabajo en la consola de Google Cloud, sigue estos pasos:
Ve a la página Cargas de trabajo en la consola de Google Cloud.
En la lista de cargas de trabajo, haz clic en el nombre de la carga de trabajo que deseas escalar.
Haz clic en list Acciones > Escalar > Editar réplicas.
Ingresa la nueva cantidad de Réplicas para la carga de trabajo.
Haz clic en Escalar.
Ajuste de escala automático de los objetos Deployment
Puedes realizar el ajuste de escala automático de los objetos Deployment según el uso de CPU de los Pods mediante kubectl
autoscale o desde el menú Cargas de trabajo de GKE en la consola de Google Cloud.
kubectl autoscale
kubectl autoscale crea un objeto HorizontalPodAutoscaler (o HPA) que se orienta a un recurso especificado (denominado objetivo de escalamiento) y lo escala según sea necesario. El HPA ajusta periódicamente la cantidad de réplicas del objetivo de escalamiento para que se ajuste al uso de CPU promedio que especificas.
Cuando usas kubectl autoscale, debes especificar una cantidad máxima y mínima de réplicas para tu aplicación, así como un objetivo de uso de CPU. Por ejemplo, para establecer la cantidad máxima de réplicas en seis y la mínima en cuatro, con un objetivo de uso de CPU del 50%, ejecuta el comando siguiente:
kubectl autoscale deployment my-app --max 6 --min 4 --cpu-percent 50
En este comando, se requiere la marca --max. La marca --cpu-percent representa el uso de CPU objetivo en todos los pod. Este comando no escala de inmediato la implementación a seis réplicas, a menos que ya exista una demanda del sistema.
Luego de ejecutar kubectl autoscale, se crea el objeto HorizontalPodAutoscaler y se orienta a la aplicación. Cuando hay un cambio en la carga, el objeto aumenta o disminuye las réplicas de la aplicación.
Si deseas obtener una lista de los objetos HorizontalPodAutoscaler en tu clúster, ejecuta el siguiente comando:
kubectl get hpa
Para ver un objeto HorizontalPodAutoscaler específico de tu clúster, ejecuta este comando:
kubectl get hpa HPA_NAME
Reemplaza HPA_NAME por el nombre del objeto HorizontalPodAutoscaler.
Para ver la configuración HorizontalPodAutoscaler, ejecuta lo siguiente:
kubectl get hpa HPA_NAME -o yaml
El resultado de este comando es similar al siguiente:
apiVersion: v1
items:
- apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
creationTimestamp: ...
name: HPA_NAME
namespace: default
resourceVersion: "664"
selfLink: ...
uid: ...
spec:
maxReplicas: 10
minReplicas: 1
scaleTargetRef:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
name: HPA_NAME
targetCPUUtilizationPercentage: 50
status:
currentReplicas: 0
desiredReplicas: 0
kind: List
metadata: {}
resourceVersion: ""
selfLink: ""
En este resultado de ejemplo, el campo targetCPUUtilizationPercentage contiene el valor de porcentaje 50 que se transfirió desde el ejemplo kubectl autoscale.
Si quieres ver una descripción detallada de un objeto HorizontalPodAutoscaler específico en el clúster, ejecuta el comando siguiente:
kubectl describe hpa HPA_NAME
Puedes modificar HorizontalPodAutoscaler si aplicas un archivo nuevo de configuración con kubectl apply, mediante kubectl edit o kubectl patch.
Para borrar un objeto HorizontalPodAutoscaler, sigue estos pasos:
kubectl delete hpa HPA_NAME
Console
Para realizar un ajuste de escala automático de un objeto Deployment, sigue los pasos siguientes:
Ve a la página Cargas de trabajo en la consola de Google Cloud.
En la lista de cargas de trabajo, haz clic en el nombre del Deployment que deseas escalar automáticamente.
Haz clic en list Acciones > Ajuste de escala automático.
Ingresa la Cantidad máxima de réplicas y, de forma opcional, la Cantidad mínima de réplicas para el Deployment.
En Métricas de ajuste de escala automático, selecciona y configura las métricas según lo desees.
Haz clic en Ajuste de escala automático.
Ajuste de escala automático con métricas personalizadas
Puedes escalar tus Deployments según las métricas personalizadas que se exportaron de Cloud Monitoring.
Si quieres obtener información sobre cómo usar métricas personalizadas para realizar ajustes de escala automáticos en implementaciones, consulta el instructivo Realiza ajustes de escala automáticos en implementaciones con métricas personalizadas.