Vertical Pod Autoscaler로 Pod 리소스 조정

Kubernetes Vertical Pod Autoscaler는 Pod의 CPU와 메모리 예약을 자동으로 조정하여 애플리케이션을 "적절한 크기(right size)"로 만드는 데 도움을 줍니다. 이 조정은 클러스터 리소스 활용도를 개선하고 다른 Pod를 위한 CPU와 메모리를 확보할 수 있습니다. 이 주제는 Vertical Pod Autoscaler를 클러스터에 배포하고 작동하는지 확인하는 데 도움이 됩니다.

출처: 문서

본문

사전 요구 사항

기존 Amazon EKS 클러스터. 없다면 Amazon EKS 시작하기(Get started with Amazon EKS)를 참조하세요.
Kubernetes Metrics Server가 설치되어 있습니다. 자세한 내용은 Kubernetes Metrics Server로 리소스 사용률 보기를 참조하세요.
Amazon EKS 클러스터와 통신하도록 구성된 kubectl 클라이언트를 사용하고 있습니다.
기기에 OpenSSL 1.1.1 이상이 설치되어 있습니다.

Vertical Pod Autoscaler 배포

이 섹션에서는 Vertical Pod Autoscaler를 클러스터에 배포합니다.

터미널 창을 열고 Vertical Pod Autoscaler 소스 코드를 다운로드할 디렉터리로 이동합니다.

kubernetes/autoscaler GitHub 저장소를 클론합니다.

git clone https://github.com/kubernetes/autoscaler.git

vertical-pod-autoscaler 디렉터리로 이동합니다.

cd autoscaler/vertical-pod-autoscaler/

(선택 사항) 이전 버전의 Vertical Pod Autoscaler를 이미 배포했다면 다음 명령으로 제거합니다.

./hack/vpa-down.sh

노드가 registry.k8s.io 컨테이너 레지스트리에 인터넷 액세스가 없다면 다음 이미지를 가져와 자체 프라이빗 저장소에 푸시해야 합니다. 이미지를 가져와 자체 프라이빗 저장소에 푸시하는 방법은 한 저장소에서 다른 저장소로 컨테이너 이미지 복사를 참조하세요.

registry.k8s.io/autoscaling/vpa-admission-controller:0.10.0
registry.k8s.io/autoscaling/vpa-recommender:0.10.0
registry.k8s.io/autoscaling/vpa-updater:0.10.0

이미지를 프라이빗 Amazon ECR 저장소에 푸시한다면 매니페스트에서 registry.k8s.io를 레지스트리로 바꿉니다. 111122223333을 계정 ID로 바꿉니다. region-code를 클러스터가 있는 AWS 리전으로 바꿉니다. 다음 명령은 저장소 이름을 매니페스트의 저장소 이름과 동일하게 지정했다고 가정합니다. 다른 이름으로 지정했다면 그것도 변경해야 합니다.

sed -i.bak -e 's/registry.k8s.io/111122223333.dkr.ecr.region-code.amazonaws.com/' ./deploy/admission-controller-deployment.yaml
sed -i.bak -e 's/registry.k8s.io/111122223333.dkr.ecr.region-code.amazonaws.com/' ./deploy/recommender-deployment.yaml
sed -i.bak -e 's/registry.k8s.io/111122223333.dkr.ecr.region-code.amazonaws.com/' ./deploy/updater-deployment.yaml

다음 명령으로 Vertical Pod Autoscaler를 클러스터에 배포합니다.

./hack/vpa-up.sh

Vertical Pod Autoscaler Pod가 성공적으로 생성되었는지 확인합니다.

kubectl get pods -n kube-system

예시 출력은 다음과 같습니다.

NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
[...]
metrics-server-8459fc497-kfj8w              1/1     Running   0          83m
vpa-admission-controller-68c748777d-ppspd   1/1     Running   0          7s
vpa-recommender-6fc8c67d85-gljpl            1/1     Running   0          8s
vpa-updater-786b96955c-bgp9d                1/1     Running   0          8s

Vertical Pod Autoscaler 설치 테스트

이 섹션에서는 Vertical Pod Autoscaler가 작동하는지 확인하기 위해 샘플 애플리케이션을 배포합니다.

다음 명령으로 hamster.yaml Vertical Pod Autoscaler 예제를 배포합니다.

kubectl apply -f examples/hamster.yaml

hamster 예제 애플리케이션에서 Pod를 가져옵니다.

kubectl get pods -l app=hamster

예시 출력은 다음과 같습니다.

hamster-c7d89d6db-rglf5   1/1     Running   0          48s
hamster-c7d89d6db-znvz5   1/1     Running   0          48s

Pod 중 하나를 describe하여 cpu와 memory 예약을 봅니다. c7d89d6db-rglf5를 이전 단계의 출력에서 반환된 ID 중 하나로 바꿉니다.

kubectl describe pod hamster-c7d89d6db-rglf5

예시 출력은 다음과 같습니다.

[...]
Containers:
  hamster:
    Container ID:  docker://e76c2413fc720ac395c33b64588c82094fc8e5d590e373d5f818f3978f577e24
    Image:         registry.k8s.io/ubuntu-slim:0.1
    Image ID:      docker-pullable://registry.k8s.io/ubuntu-slim@sha256:b6f8c3885f5880a4f1a7cf717c07242eb4858fdd5a84b5ffe35b1cf680ea17b1
    Port:
    Host Port:
    Command:
      /bin/sh
    Args:
      -c
      while true; do timeout 0.5s yes >/dev/null; sleep 0.5s; done
    State:          Running
      Started:      Fri, 27 Sep 2019 10:35:16 -0700
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Requests:
      cpu:        100m
      memory:     50Mi
[...]

원래 Pod가 CPU 100 millicpu와 메모리 50 mebibytes를 예약하는 것을 볼 수 있습니다. 이 예제 애플리케이션의 경우 100 millicpu는 Pod 실행에 필요한 양보다 적으므로 CPU 제약이 있습니다. 또한 필요한 양보다 훨씬 적은 메모리를 예약합니다. Vertical Pod Autoscaler vpa-recommender 배포는 hamster Pod를 분석해 CPU와 메모리 요구 사항이 적절한지 확인합니다. 조정이 필요하면 vpa-updater가 업데이트된 값으로 Pod를 다시 시작합니다.

vpa-updater가 새 hamster Pod를 시작할 때까지 기다립니다. 1~2분이 걸릴 수 있습니다. 다음 명령으로 Pod를 모니터링할 수 있습니다.

참고

새 Pod가 시작되었는지 확실하지 않으면 Pod 이름을 이전 목록과 비교하세요. 새 Pod가 시작되면 새 Pod 이름이 보입니다.

kubectl get --watch Pods -l app=hamster

새 hamster Pod가 시작되면 describe하고 업데이트된 CPU 및 메모리 예약을 봅니다.

kubectl describe pod hamster-c7d89d6db-jxgfv

예시 출력은 다음과 같습니다.

[...]
Containers:
  hamster:
    Container ID:  docker://2c3e7b6fb7ce0d8c86444334df654af6fb3fc88aad4c5d710eac3b1e7c58f7db
    Image:         registry.k8s.io/ubuntu-slim:0.1
    Image ID:      docker-pullable://registry.k8s.io/ubuntu-slim@sha256:b6f8c3885f5880a4f1a7cf717c07242eb4858fdd5a84b5ffe35b1cf680ea17b1
    Port:
    Host Port:
    Command:
      /bin/sh
    Args:
      -c
      while true; do timeout 0.5s yes >/dev/null; sleep 0.5s; done
    State:          Running
      Started:      Fri, 27 Sep 2019 10:37:08 -0700
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Requests:
      cpu:        587m
      memory:     262144k
[...]

이전 출력에서 cpu 예약이 587 millicpu로 증가했으며, 이는 원래 값의 5배가 넘는 것을 볼 수 있습니다. memory는 262,144 Kilobytes로 증가했으며, 이는 약 250 mebibytes, 즉 원래 값의 약 5배입니다. 이 Pod는 리소스가 부족했고 Vertical Pod Autoscaler가 훨씬 더 적절한 값으로 추정치를 수정했습니다.

hamster-vpa 리소스를 describe하여 새 추천을 봅니다.

kubectl describe vpa/hamster-vpa

예시 출력은 다음과 같습니다.

Name:         hamster-vpa
Namespace:    default
Labels:
Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                {"apiVersion":"autoscaling.k8s.io/v1beta2","kind":"VerticalPodAutoscaler","metadata":{"annotations":{},"name":"hamster-vpa","namespace":"d...
API Version:  autoscaling.k8s.io/v1beta2
Kind:         VerticalPodAutoscaler
Metadata:
  Creation Timestamp:  2019-09-27T18:22:51Z
  Generation:          23
  Resource Version:    14411
  Self Link:           /apis/autoscaling.k8s.io/v1beta2/namespaces/default/verticalpodautoscalers/hamster-vpa
  UID:                 d0d85fb9-e153-11e9-ae53-0205785d75b0
Spec:
  Target Ref:
    API Version:  apps/v1
    Kind:         Deployment
    Name:         hamster
Status:
  Conditions:
    Last Transition Time:  2019-09-27T18:23:28Z
    Status:                True
    Type:                  RecommendationProvided
  Recommendation:
    Container Recommendations:
      Container Name:  hamster
      Lower Bound:
        Cpu:     550m
        Memory:  262144k
      Target:
        Cpu:     587m
        Memory:  262144k
      Uncapped Target:
        Cpu:     587m
        Memory:  262144k
      Upper Bound:
        Cpu:     21147m
        Memory:  387863636
Events:

예제 애플리케이션 실험이 끝나면 다음 명령으로 삭제할 수 있습니다.

kubectl delete -f examples/hamster.yaml

Vertical Pod Autoscaler로 Pod 리소스 조정