Scala le richieste e i limiti delle risorse di container

Autopilota Standard

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In questa pagina viene spiegato come analizzare e regolare Richieste CPU e richieste di memoria di un container in un cluster Google Kubernetes Engine (GKE) utilizzando scalabilità automatica pod verticale.

Puoi scalare manualmente le risorse container tramite la console Google Cloud. analizzare le risorse utilizzando un oggetto VerticalPodAutoscaler oppure configurare la scalabilità automatica scalabilità automatica pod verticale.

Prima di iniziare

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

• Attiva l'API Google Kubernetes Engine.
Abilita 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, scarica la versione più recente eseguendo gcloud components update.
  Nota: per gcloud CLI esistente di installazione, assicurati di impostare compute/region e compute/zone proprietà. Se imposti località predefinite, puoi evitare errori in gcloud CLI come i seguenti: One of [--zone, --region] must be supplied: Please specify location.

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.

Attenzione: in alcuni casi, quando accedi ai consigli per la scalabilità automatica verticale dei pod, GKE inizializza il controller Vertical Pod Autoscaler. Ciò potrebbe causare il riavvio del piano di controllo.

Console

Per visualizzare le richieste di risorse suggerite nella console Google Cloud, devi per eseguire il deployment di un carico di lavoro esistente 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 carichi di lavoro, fai clic sul nome del carico di lavoro 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 analizzato dal controller Vertical Pod Autoscaler per creare 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 Scala Kubernetes.

5. Nel menu Categoria metrica, seleziona Autoscaler.

6. Nel menu Metrica, seleziona Consigliati per byte di richiesta replicati e Consigliato 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 VerticalPodAutoscaler e un oggetto Deployment.

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

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

   Sostituisci CLUSTER_NAME con il nome del tuo 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 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 file 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 suggerimenti per le richieste di CPU e memoria.

Imposta 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.

Attenzione: l'applicazione di suggerimenti sulla scalabilità automatica pod verticale causa carico di lavoro e interruzioni.

Console

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

   Vai a Carichi di lavoro

2. Nell'elenco dei carichi di lavoro, fai clic sul nome del carico di lavoro da scalare.

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

   1. La sezione Modifica richieste e limiti delle risorse mostra le informazioni richieste di CPU e memoria per ogni container, nonché di CPU e richieste di memoria.

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 carichi di lavoro, fai clic sul nome del carico di lavoro che vuoi scalare.

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

4. Configura le richieste contenitore.

5. Fai clic su Ottieni YAML equivalente.

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

7. Applica il manifest al cluster:

   kubectl create -f resource-adjusted.yaml
   

Imposta 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.

Attenzione: l'attivazione o la disattivazione della scalabilità automatica del pod verticale causa un riavvio del piano di controllo.

Console

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

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 verticale dei pod.

5. Fai clic su Salva modifiche.

Configura scalabilità automatica verticale dei pod

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

   Vai a Carichi di lavoro

2. Nell'elenco dei carichi di lavoro, fai clic sul nome del deployment che vuoi configurare. la scalabilità automatica 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 la 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 suggerimento non viene mai impostato al di sopra o al di sotto di una richiesta di risorsa specificata.

   1. Fai clic su Aggiungi criterio.
   2. Seleziona Automatica per Modifica modalità contenitore.
   3. In Risorse controllate, seleziona le risorse che vuoi scalare automaticamente il container.
   4. Fai clic su Aggiungi regola per impostare uno o più intervalli minimi o massimi per le richieste di risorse del contenitore:
      • Min Memoria consentita: la quantità minima di memoria utilizzata dovrebbe sempre avere in MiB.
      • Min CPU consentita: la quantità minima di CPU richiesta dal container dovrebbe sempre avere, in mCPU.
      • Numero massimo di memoria consentito: la quantità massima di memoria consentita dovrebbe sempre avere in MiB.
      • CPU consentita massima: la quantità massima di CPU che il container deve avere sempre, in mCPU.

6. Fai clic su Fine.

7. Fai clic su Salva.

gcloud

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

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 quindi avviare un nuovo pod.

   Puoi anche configurare la scalabilità automatica pod verticale per assegnare 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 un po' di più prima di visualizzare eseguire nuovamente i pod.

Visualizzare informazioni su un Vertical Pod Autoscaler

Per visualizzare i dettagli di un Vertical Pod Autoscaler, segui questi passaggi:

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 tuoi pod recuperato 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
       ...
   

   Questo output 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, affinché il container venga eseguito in modo ottimale, deve richiede 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 valore limite superiore, Vertical Pod Autoscaler elimina il pod e lo sostituisce con un pod che soddisfa l'attributo target.

Disattivare determinati container

Per disattivare la scalabilità automatica pod verticale per container specifici, utilizza il con gcloud CLI o la console Google Cloud.

Console

Per disattivare la scalabilità automatica pod verticale per container specifici, devi un cluster con la funzionalità di scalabilità automatica pod verticale abilitata. I cluster Autopilot hanno la funzionalità di scalabilità automatica pod verticale sono abilitate 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 verticale dei pod.

5. Fai clic su Salva modifiche.

Configura scalabilità automatica verticale dei pod

1. Vai alla pagina Carichi di lavoro 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 pod verticale.

4. Scegli una modalità di scalabilità automatica:

   • Modalità automatica: la scalabilità automatica pod verticale aggiorna le richieste di CPU e memoria durante la vita di un pod.
   • Modalità iniziale: la scalabilità automatica verticale dei pod assegna solo richieste di risorse durante la creazione dei pod e non li modifichi mai in seguito.

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 file manifest descrive un VerticalPodAutoscaler. Il valore mode: "Off" disattiva i suggerimenti 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 Vertical Pod Autoscaler:

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

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

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

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

   Vertical Pod Autoscaler non aggiorna mai le risorse sui container disattivati. Se attendi qualche minuto, il pod si ricrea, ma solo un container ha richieste di risorse aggiornate.

Passaggi successivi

• Scopri di più sulla scalabilità automatica pod verticale.
• Impara best practice per l'esecuzione di applicazioni Kubernetes con ottimizzazione dei costi su GKE.
• Scopri come assegnare risorse CPU a container e pod.
• Scopri come Assegna risorse di memoria a container e pod.