Scala le richieste e i limiti delle risorse dei contenitori

Questa pagina spiega come analizzare e modificare le richieste di CPU e richieste di memoria di un container in un cluster Google Kubernetes Engine (GKE) utilizzando la scalabilità automatica pod verticale.

Puoi scalare manualmente le risorse dei container tramite la console Google Cloud, analizzare le risorse utilizzando un oggetto VerticalPodAutoscaler o configurare il scalabilità automatica utilizzando il ridimensionamento verticale dei pod.

Prima di iniziare

Prima di iniziare, assicurati di aver eseguito le seguenti operazioni:

  • Attiva l'API Google Kubernetes Engine.
    • Attiva l'API Google Kubernetes Engine
  • Se vuoi utilizzare Google Cloud CLI per questa attività, installa e poi inizializza gcloud CLI. Se hai già installato gcloud CLI, ottieni la versione più recente eseguendo gcloud components update.

Analizza le richieste di risorse

Il gestore della scalabilità automatica pod verticale analizza automaticamente i container e fornisce richieste di risorse suggerite. Puoi visualizzare queste richieste di risorse utilizzando la console Google Cloud, Cloud Monitoring o Google Cloud CLI.

Console

Per visualizzare le richieste di risorse suggerite nella console Google Cloud, devi avere un carico di lavoro di cui è stato eseguito il deployment da almeno 24 ore. Alcuni suggerimenti potrebbero non essere disponibili o pertinenti per determinati carichi di lavoro, ad esempio quelli creati nelle ultime 24 ore, i pod indipendenti e le app scritte in Java.

  1. Vai alla pagina Carichi di lavoro nella console Google Cloud.

    Vai a Carichi di lavoro

  2. Nell'elenco dei workload, fai clic sul nome del workload da scalare.

  3. Fai clic su Azioni > Scala > Modifica richieste di risorse.

    La sezione Analizza i dati sull'utilizzo delle risorse mostra i dati storici sull'utilizzo analizzati dal controller della scalabilità automatica pod verticale per creare le richieste di risorse suggerite nella sezione Modifica richieste e limiti delle risorse.

Cloud Monitoring

Per visualizzare le richieste di risorse suggerite in Cloud Monitoring, devi avere un carico di lavoro di cui è stato eseguito il deployment.

  1. Vai alla pagina Esplora metriche nella console Google Cloud.

    Vai a Esplora metriche

  2. Fai clic su Configurazione.

  3. Espandi il menu Seleziona una metrica.

  4. Nel menu Risorsa, seleziona Scalabilità Kubernetes.

  5. Nel menu Categoria metrica, seleziona Autoscaler.

  6. Nel menu Metrica, seleziona Consigliati per byte di richiesta di replica e Consigliati per core di richiesta di replica.

  7. Fai clic su Applica.

Interfaccia a riga di comando gcloud

Per visualizzare le richieste di risorse suggerite, devi creare un oggetto VerticalPodAutoscaler e un deployment.

  1. Per i cluster standard, abilita la scalabilità automatica del pod verticale per il cluster. Per i cluster Autopilot, la scalabilità automatica del pod verticale è attivata per impostazione predefinita.

    gcloud container clusters update CLUSTER_NAME --enable-vertical-pod-autoscaling

    Sostituisci CLUSTER_NAME con il nome del cluster.

  2. Salva il seguente manifest come my-rec-deployment.yaml:

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-rec-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: my-rec-deployment
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-rec-deployment
    spec:
      containers:
      - name: my-rec-container
        image: nginx

    Questo manifest descrive un Deployment che non ha richieste di CPU o memoria. Il valore containers.name di my-rec-deployment specifica che tutti i pod nel deployment appartengono al VerticalPodAutoscaler.

  3. Applica il manifest al cluster:

    kubectl create -f my-rec-deployment.yaml

  4. Salva il seguente manifest come my-rec-vpa.yaml:

    apiVersion: autoscaling.k8s.io/v1
kind: VerticalPodAutoscaler
metadata:
  name: my-rec-vpa
spec:
  targetRef:
    apiVersion: "apps/v1"
    kind:       Deployment
    name:       my-rec-deployment
  updatePolicy:
    updateMode: "Off"

    Questo manifest descrive un VerticalPodAutoscaler. Il valore updateMode di Off indica che, quando vengono creati i pod, il controller della scalabilità automatica pod verticale analizza le esigenze di CPU e memoria dei container e registra questi consigli nel campo status della risorsa. Il controller Vertical Pod Autoscaler non aggiorna automaticamente le richieste di risorse per i container in esecuzione.

  5. Applica il manifest al cluster:

    kubectl create -f my-rec-vpa.yaml

  6. Dopo un po' di tempo, visualizza VerticalPodAutoscaler:

    kubectl get vpa my-rec-vpa --output yaml

    L'output è simile al seguente:

    ...
  recommendation:
    containerRecommendations:
    - containerName: my-rec-container
      lowerBound:
        cpu: 25m
        memory: 262144k
      target:
        cpu: 25m
        memory: 262144k
      upperBound:
        cpu: 7931m
        memory: 8291500k
...

    Questo output mostra i consigli per le richieste di CPU e memoria.

Impostare manualmente le richieste di risorse dei pod

Puoi impostare le richieste di risorse dei pod manualmente utilizzando Google Cloud CLI o la console Google Cloud.

Console

  1. Vai alla pagina Carichi di lavoro nella console Google Cloud.

    Vai a Carichi di lavoro

  2. Nell'elenco dei workload, fai clic sul nome del workload da scalare.

  3. Fai clic su Azioni > Scala > Modifica richieste di risorse.

    1. La sezione Modifica richieste e limiti delle risorse mostra le richieste di CPU e memoria correnti per ogni contenitore, nonché le richieste di CPU e memoria suggerite.

  4. Fai clic su Applica suggerimenti più recenti per visualizzare le richieste suggerite per ciascun contenitore.

  5. Fai clic su Salva modifiche.

  6. Fai clic su Conferma.

gcloud

Per impostare le richieste di risorse per un pod, imposta i valori requests.cpu e memory.cpu nel file manifest del deployment.In questo esempio, modifichi manualmente il deployment creato in Analisi delle richieste di risorse con le richieste di risorse suggerite.

  1. Salva il seguente manifest di esempio come my-adjusted-deployment.yaml:

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-rec-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: my-rec-deployment
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-rec-deployment
    spec:
      containers:
      - name: my-rec-container
        image: nginx
        resources:
          requests:
            cpu: 25m
            memory: 256Mi

    Questo manifest descrive un deployment con due pod. Ogni pod ha un container che richiede 25 milliCPU e 256 MiB di memoria.

  2. Applica il manifest al cluster:

    kubectl apply -f my-adjusted-deployment.yaml

Puoi anche applicare le modifiche manualmente seguendo questi passaggi:

  1. Vai alla pagina Carichi di lavoro nella console Google Cloud.

    Vai a Carichi di lavoro

  2. Nell'elenco dei workload, fai clic sul nome del workload da scalare.

  3. Fai clic su Azioni > Scala > Modifica richieste di risorse.

  4. Configura le richieste dei contenitori.

  5. Fai clic su Ottieni YAML equivalente.

  6. Fai clic su Scarica carico di lavoro o copia e incolla il manifest in un file chiamato resource-adjusted.yaml.

  7. Applica il manifest al cluster:

    kubectl create -f resource-adjusted.yaml

Impostare automaticamente le richieste di risorse dei pod

La scalabilità automatica dei pod verticali utilizza l'oggetto VerticalPodAutoscaler per impostare automaticamente le richieste di risorse sui pod quando updateMode è Auto. Puoi configurare un VerticalPodAutoscaler utilizzando gcloud CLI o la console Google Cloud.

Console

Per impostare automaticamente le richieste di risorse, devi disporre di un cluster con la funzionalità di scalabilità automatica del pod verticale abilitata. Nei cluster Autopilot, la funzionalità di scalabilità automatica del pod verticale è abilitata per impostazione predefinita.

Abilita scalabilità automatica pod verticale

  1. Vai alla pagina Google Kubernetes Engine nella console Google Cloud.

    Vai a Google Kubernetes Engine

  2. Nell'elenco dei cluster, fai clic sul nome del cluster da modificare.

  3. Nella sezione Automazione, fai clic su Modifica per l'opzione Scalabilità automatica pod verticale.

  4. Seleziona la casella di controllo Abilita scalabilità automatica pod verticale.

  5. Fai clic su Salva modifiche.

Configura la scalabilità automatica del pod verticale

  1. Vai alla pagina Workload nella console Google Cloud.

    Vai a Carichi di lavoro

  2. Nell'elenco dei carichi di lavoro, fai clic sul nome del deployment per cui vuoi configurare la scalabilità automatica del pod verticale.

  3. Fai clic su Azioni > Scalabilità automatica > Scalabilità automatica dei pod verticali.

  4. Scegli una modalità di scalabilità automatica:

    • Modalità automatica: la scalabilità automatica pod verticale aggiorna le richieste di CPU e memoria durante il ciclo di vita di un pod.
    • Modalità iniziale: la scalabilità automatica pod verticale assegna le richieste di risorse solo al momento della creazione del pod e non le modifica in un secondo momento.

  5. (Facoltativo) Imposta i criteri del contenitore. Questa opzione ti consente di assicurarti che il consiglio non venga mai impostato al di sopra o al di sotto di una richiesta di risorse specificata.

    1. Fai clic su Aggiungi norme.
    2. Seleziona Automatico per la modalità di modifica del contenitore.
    3. In Risorse controllate, seleziona le risorse su cui vuoi eseguire l'autoscaling del contenitore.
    4. Fai clic su Aggiungi regola per impostare uno o più intervalli minimi o massimi per le richieste di risorse del contenitore:
      • Memoria consentita minima: la quantità minima di memoria che il contenuto deve sempre avere, in MiB.
      • CPU consentita minima: la quantità minima di CPU che il container deve sempre avere, in mCPU.
      • Memoria massima consentita: la quantità massima di memoria che il contenitore deve sempre avere, in MiB.
      • CPU consentita massima: la quantità massima di CPU che il container deve sempre avere, in mCPU.

  6. Fai clic su Fine.

  7. Fai clic su Salva.

gcloud

Per impostare automaticamente le richieste di risorse, devi utilizzare un cluster in cui è attivata la funzionalità di scalabilità automatica del pod verticale. La funzionalità è abilitata per impostazione predefinita nei cluster Autopilot.

  1. Per i cluster standard, abilita la scalabilità automatica del pod verticale per il tuo cluster:

    gcloud container clusters update CLUSTER_NAME --enable-vertical-pod-autoscaling

    Sostituisci CLUSTER_NAME con il nome del cluster.

  2. Salva il seguente manifest come my-auto-deployment.yaml:

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-auto-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: my-auto-deployment
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-auto-deployment
    spec:
      containers:
      - name: my-container
        image: registry.k8s.io/ubuntu-slim:0.1
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 50Mi
        command: ["/bin/sh"]
        args: ["-c", "while true; do timeout 0.5s yes >/dev/null; sleep 0.5s; done"]

    Questo manifest descrive un deployment con due pod. Ogni pod ha un container che richiede 100 milliCPU e 50 MiB di memoria.

  3. Applica il manifest al cluster:

    kubectl create -f my-auto-deployment.yaml

  4. Elenca i pod in esecuzione:

    kubectl get pods

    L'output mostra i nomi dei pod in my-deployment:

    NAME                            READY     STATUS             RESTARTS   AGE
my-auto-deployment-cbcdd49fb-d6bf9   1/1       Running            0          8s
my-auto-deployment-cbcdd49fb-th288   1/1       Running            0          8s

  5. Salva il seguente manifest come my-vpa.yaml:

    apiVersion: autoscaling.k8s.io/v1
kind: VerticalPodAutoscaler
metadata:
  name: my-vpa
spec:
  targetRef:
    apiVersion: "apps/v1"
    kind:       Deployment
    name:       my-auto-deployment
  updatePolicy:
    updateMode: "Auto"

    Questo manifest descrive un VerticalPodAutoscaler con le seguenti proprietà:

    • targetRef.name: specifica che qualsiasi pod controllato da un deployment denominato my-deployment appartiene a questo VerticalPodAutoscaler.
    • updateMode: Auto: specifica che il controller Vertical Pod Autoscaler può eliminare un pod, regolare le richieste di CPU e memoria e avviare un nuovo pod.

    Puoi anche configurare la scalabilità automatica del pod verticale in modo da assegnare le richieste di risorse solo al momento della creazione del pod, utilizzando updateMode: "Initial".

  6. Applica il manifest al cluster:

    kubectl create -f my-vpa.yaml

  7. Attendi qualche minuto e visualizza di nuovo i pod in esecuzione:

    kubectl get pods

    L'output mostra che i nomi dei pod sono cambiati:

    NAME                                 READY     STATUS             RESTARTS   AGE
my-auto-deployment-89dc45f48-5bzqp   1/1       Running            0          8s
my-auto-deployment-89dc45f48-scm66   1/1       Running            0          8s

    Se i nomi dei pod non sono cambiati, attendi ancora un po' di tempo, quindi visualizza di nuovo i pod in esecuzione.

Visualizzare informazioni su un Vertical Pod Autoscaler

Per visualizzare i dettagli di un Vertical Pod Autoscaler:

  1. Visualizza informazioni dettagliate su uno dei tuoi pod in esecuzione:

    kubectl get pod POD_NAME --output yaml

    Sostituisci POD_NAME con il nome di uno dei pod recuperati nel passaggio precedente.

    L'output è simile al seguente:

    apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  annotations:
    vpaUpdates: 'Pod resources updated by my-vpa: container 0: cpu capped to node capacity, memory capped to node capacity, cpu request, memory request'
...
spec:
  containers:
  ...
    resources:
      requests:
        cpu: 510m
        memory: 262144k
    ...

    Questa uscita mostra che il controller Vertical Pod Autoscaler ha una richiesta di memoria di 262144 k e una richiesta di CPU di 510 milliCPU.

  2. Visualizza informazioni dettagliate su VerticalPodAutoscaler:

    kubectl get vpa my-vpa --output yaml

    L'output è simile al seguente:

    ...
  recommendation:
    containerRecommendations:
    - containerName: my-container
      lowerBound:
        cpu: 536m
        memory: 262144k
      target:
        cpu: 587m
        memory: 262144k
      upperBound:
        cpu: 27854m
        memory: "545693548"

    Questo output mostra i consigli per le richieste di CPU e memoria e include le seguenti proprietà:

    • target: specifica che, per funzionare in modo ottimale,il contenitore deve richiedere 587 milliCPU e 26.2144 kilobyte di memoria.
    • lowerBound e upperBound: la scalabilità automatica pod verticale utilizza queste proprietà per decidere se eliminare un pod e sostituirlo con un nuovo pod. Se un pod ha richieste inferiori al limite inferiore o superiori al limite superiore, il gestore della scalabilità automatica pod verticale lo elimina e lo sostituisce con un pod che soddisfa l'attributo target.

Disattivare determinati container

Puoi disattivare la scalabilità automatica pod verticale per container specifici utilizzando la gcloud CLI o la console Google Cloud.

Console

Per disattivare la scalabilità automatica del pod verticale per container specifici, devi avere un cluster con la funzionalità abilitata. Nei cluster Autopilot la funzionalità di scalabilità automatica del pod verticale è attivata per impostazione predefinita.

Abilita scalabilità automatica pod verticale

  1. Vai alla pagina Google Kubernetes Engine nella console Google Cloud.

    Vai a Google Kubernetes Engine

  2. Nell'elenco dei cluster, fai clic sul nome del cluster da modificare.

  3. Nella sezione Automazione, fai clic su Modifica per l'opzione Scalabilità automatica pod verticale.

  4. Seleziona la casella di controllo Abilita scalabilità automatica pod verticale.

  5. Fai clic su Salva modifiche.

Configura la scalabilità automatica del pod verticale

  1. Vai alla pagina Workload nella console Google Cloud.

    Vai a Carichi di lavoro

  2. Nell'elenco dei carichi di lavoro, fai clic sul nome del deployment per cui vuoi configurare la scalabilità automatica del pod verticale.

  3. Fai clic su Azioni > Scalabilità automatica > Scalabilità automatica dei pod verticali.

  4. Scegli una modalità di scalabilità automatica:

    • Modalità automatica: la scalabilità automatica pod verticale aggiorna le richieste di CPU e memoria durante il ciclo di vita di un pod.
    • Modalità iniziale: la scalabilità automatica pod verticale assegna le richieste di risorse solo al momento della creazione del pod e non le modifica in un secondo momento.

  5. Fai clic su Aggiungi norme.

  6. Seleziona il contenitore per cui vuoi disattivare la funzionalità.

  7. Per Modalità di modifica del contenitore, seleziona Off.

  8. Fai clic su Fine.

  9. Fai clic su Salva.

gcloud

Per disattivare la scalabilità automatica del pod verticale per container specifici, segui questi passaggi:

  1. Salva il seguente manifest come my-opt-vpa.yaml:

    apiVersion: autoscaling.k8s.io/v1
kind: VerticalPodAutoscaler
metadata:
  name: my-opt-vpa
spec:
  targetRef:
    apiVersion: "apps/v1"
    kind:       Deployment
    name:       my-opt-deployment
  updatePolicy:
    updateMode: "Auto"
  resourcePolicy:
    containerPolicies:
    - containerName: my-opt-sidecar
      mode: "Off"

    Questo manifest descrive un VerticalPodAutoscaler. Il valore mode: "Off" disattiva i consigli per il contenitore my-opt-sidecar.

  2. Applica il manifest al cluster:

    kubectl apply -f my-opt-vpa.yaml

  3. Salva il seguente manifest come my-opt-deployment.yaml:

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-opt-deployment
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: my-opt-deployment
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-opt-deployment
    spec:
      containers:
      - name: my-opt-container
        image: nginx
      - name: my-opt-sidecar
        image: busybox
        command: ["sh","-c","while true; do echo Doing sidecar stuff!; sleep 60; done"]

  4. Applica il manifest al cluster:

    kubectl apply -f my-opt-deployment.yaml

  5. Dopo un po' di tempo, visualizza il Vertical Pod Autoscaler:

    kubectl get vpa my-opt-vpa --output yaml

    L'output mostra i consigli per le richieste di CPU e memoria:

    ...
  recommendation:
    containerRecommendations:
    - containerName: my-opt-container
...

    In questo output sono presenti solo consigli per un contenitore. Non ci sono consigli per my-opt-sidecar.

    La scalabilità automatica pod verticale non aggiorna mai le risorse nei container disattivati. Se attendi qualche minuto, il pod viene ricreato, ma solo un contenitore ha aggiornato le richieste di risorse.

Passaggi successivi