Автоматическое масштабирование DNS по размеру кластера

Статья создана

Подготовьте окружение
Настройте kube-dns-autoscaler
Проверьте масштабирование
- Измените размер кластера
- Проследите изменения в службе DNS
Отключите масштабирование

В Managed Service for Kubernetes поддерживается автоматическое масштабирование сервиса DNS. В кластере работает приложение kube-dns-autoscaler под управлением контроллера Deployment. Приложение регулирует количество реплик CoreDNS по формулам в зависимости от:

количества узлов в кластере;
количества ядер (vCPU) в кластере.

В данном сценарии вы отредактируете конфигурацию kube-dns-autoscaler и увидите изменения в ReplicaSet службы DNS.

Чтобы настроить масштабирование, выполните следующие действия:

Подготовьте окружение.
Настройте kube-dns-autoscaler.
Проверьте масштабирование.

Если не требуется изменять количество реплик CoreDNS соразмерно кластеру, отключите масштабирование.

Подготовьте окружение

Создайте ресурсы.

Для выполнения сценария вам понадобятся облачная сеть и подсеть, а также сервисный аккаунт. Вы можете использовать существующие ресурсы или создать новые.
Как создать ресурсы
1. Создайте облачную сеть.
2. Создайте в облачной сети подсеть.
3. Создайте сервисный аккаунт с ролью editor.
Создайте кластер Kubernetes и группу узлов.

Вы можете использовать уже работающий кластер и группу узлов Kubernetes или создать новые.
Как создать кластер Kubernetes и группу узлов
Если у вас еще нет интерфейса командной строки Yandex Cloud, установите и инициализируйте его.

По умолчанию используется каталог, указанный в профиле CLI. Вы можете указать другой каталог с помощью параметра --folder-name или --folder-id.
1. Создайте кластер Kubernetes:
  yc managed-kubernetes cluster create \ --name dns-autoscaler \ --service-account-name <имя сервисного аккаунта> \ --node-service-account-name <имя сервисного аккаунта> \ --public-ip \ --zone ru-central1-a \ --network-name <имя облачной сети>
  Результат выполнения:
  done (7m21s) ...
2. Создайте группу узлов:
  yc managed-kubernetes node-group create \ --name node-group-1 \ --cluster-name dns-autoscaler \ --location zone=ru-central1-a \ --public-ip \ --fixed-size 3 \ --cores 4 \ --core-fraction 5
  Результат выполнения:
  done (2m43s) ...
Настройте kubectl.

Чтобы запускать команды для кластера Kubernetes, установите и настройте консоль управления kubectl.
Как настроить kubectl
1. Установите Kubernetes CLI kubectl.
2. Добавьте учетные данные кластера Kubernetes в конфигурационный файл kubectl:
  yc managed-kubernetes cluster get-credentials --external --name dns-autoscaler
  Результат выполнения:
  Context 'dns-autoscaler' was added as default to kubeconfig '/home/<ваш домашний каталог>/.kube/config'. ...

Настройте kube-dns-autoscaler

Проверьте запуск

Чтобы убедиться, что приложение работает, проверьте Deployment в пространстве имен kube-system.

Для этого выполните команду:

kubectl get deployment --namespace=kube-system

Результат выполнения:

NAME                 READY  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
...
kube-dns-autoscaler  1/1    1           1          52m
...

Определите параметры масштабирования

Под kube-dns-autoscaler периодически запрашивает у сервера Kubernetes данные о количестве узлов и ядер в кластере. На основании этих данных выполняется расчет количества реплик CoreDNS.

Возможны два вида расчета:

Linear (линейный режим).
Ladder (ступенчатая функция).

В режиме linear расчет выполняется по формуле:

replicas = max( ceil( cores * 1/coresPerReplica ) , ceil( nodes * 1/nodesPerReplica ) )

Где:

coresPerReplica — параметр конфигурации, количество реплик CoreDNS на каждое ядро (vCPU) кластера.
nodesPerReplica — параметр конфигурации, количество реплик CoreDNS на каждый узел (Node) кластера.
cores — фактическое количество ядер (vCPU) в кластере.
nodes — фактическое количество узлов (Node) в кластере.
ceil — функция округления дроби до целого.
max — функция определения максимума из двух значений.

Дополнительный параметр preventSinglePointFailure актуален, если в кластере больше одного узла. Когда параметр установлен в true, минимальное количество реплик DNS равно двум.

Также можно определить параметры конфигурации min и max, которые задают минимальное и максимальное количество реплик CoreDNS в кластере:

replicas = min(replicas, max)
replicas = max(replicas, min)

Подробнее о расчете см. в документации cluster-proportional-autoscaler.

Измените конфигурацию

Чтобы сконфигурировать масштабирование, выполните следующие шаги:

Проверьте текущие параметры.

В данном сценарии создана группа узлов node-group-1. Количество узлов — 3, количество ядер (vCPU) — 12.

По умолчанию установлен режим linear и следующие параметры масштабирования:
- coresPerReplica: 256.
- nodesPerReplica: 16.
- preventSinglePointFailure: true.
```
replicas = max( ceil( 12 * 1/256 ), ceil( 3 * 1/16 ) ) = 1
```
Параметр preventSinglePointFailure установлен в true, поэтому количество реплик CoreDNS будет равно двум.

Чтобы проверить информацию о подах coredns, выполните команду:
```
kubectl get pods -n kube-system
```
Результат выполнения:
```
NAME                      READY  STATUS   RESTARTS  AGE
...
coredns-7c646474c9-4dmjl  1/1    Running  0         128m
coredns-7c646474c9-n7qsv  1/1    Running  0         134m
...
```
Задайте новые параметры.

Измените конфигурацию следующим образом:
- coresPerReplica: 4.
- nodesPerReplica: 2.
- preventSinglePointFailure: true.
```
replicas = max( ceil( 12 * 1/4 ), ceil( 3 * 1/2 ) ) = 3
```
Чтобы передать параметры приложению kube-dns-autoscaler, отредактируйте соответствующий ConfigMap с помощью команды:
```
kubectl edit configmap kube-dns-autoscaler --namespace=kube-system
```
Откроется текстовый редактор с конфигурацией kube-dns-autoscaler. Измените строку с параметрами:
```
linear: '{"coresPerReplica":4,"nodesPerReplica":2,"preventSinglePointFailure":true}'
```
Сохраните изменения. На экране отобразится результат операции:
```
configmap/kube-dns-autoscaler edited
```
Приложение kube-dns-autoscaler загрузит конфигурацию и масштабирует службу DNS в соответствии с новыми параметрами.

Проверьте масштабирование

Измените размер кластера

Создайте вторую группу узлов с помощью команды:

yc managed-kubernetes node-group create \
  --name node-group-2 \
  --cluster-name dns-autoscaler \
  --location zone=ru-central1-a \
  --public-ip \
  --fixed-size 2 \
  --cores 4 \
  --core-fraction 5

Результат выполнения:

done (2m43s)
...

Теперь в кластере 5 узлов с 20 ядрами. Рассчитайте количество реплик:

replicas = max( ceil( 20 * 1/4 ), ceil( 5 * 1/2 ) ) = 5

Проследите изменения в службе DNS

Чтобы проверить количество реплик CoreDNS, выполните команду:

kubectl get pods -n kube-system

Результат выполнения:

NAME                      READY  STATUS   RESTARTS  AGE
...
coredns-7c646474c9-7l8mc  1/1    Running  0         3m30s
coredns-7c646474c9-n7qsv  1/1    Running  0         3h20m
coredns-7c646474c9-pv9cv  1/1    Running  0         3m40s
coredns-7c646474c9-r2lss  1/1    Running  0         49m
coredns-7c646474c9-s5jgz  1/1    Running  0         57m
...

Отключите масштабирование

Чтобы отключить масштабирование, обнулите количество реплик в Deployment приложения kube-dns-autoscaler:

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

Результат выполнения:

deployment.apps/kube-dns-autoscaler scaled

Проверьте результат с помощью команды:

kubectl get rs --namespace=kube-system

Результат выполнения:

NAME                 READY  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
...
kube-dns-autoscaler  0/0    0           0          3h53m
...

Автоматическое масштабирование DNS по размеру кластера

Подготовьте окружение

Настройте kube-dns-autoscaler

Проверьте запуск

Определите параметры масштабирования

Измените конфигурацию

Проверьте масштабирование

Измените размер кластера

Проследите изменения в службе DNS

Отключите масштабирование

Была ли статья полезна?