实验介绍

本实验是基于阿里云容器服务ACK Serverless，通过配置集群的容器水平伸缩（HPA）和容器定时伸缩（CronHPA）来应对业务流量高峰以及定时、批量计算业务，实验主要分为以下几个步骤：

1. 资源准备，包括专有网络VPC、镜像仓库ACR、文件存储NAS、云数据库RDS、容器服务ACK Serverless的集群资源及相关配置；

2. 在ACK Serverless集群中部署wordpress应用；

3. 配置容器定时伸缩（CronHPA），并观察定时扩缩效果；

4. 配置容器水平伸缩（HPA）；

5. 使用压测工具Apache Bench对应用进行压力测试，验证容器水平伸缩（HPA）的效果；

6. 同时配置容器水平伸缩（HPA）与容器定时伸缩（CronHPA），并验证容器水平伸缩（HPA）与容器定时伸缩（CronHPA）是如何进行兼容性扩缩。

容器应用的高弹性架构实践

配置NAS

添加NAS挂载点，在控制台顶端搜索框搜索文件存储，点击文件存储NAS登录NAS管理控制台，或将以下地址复制进远程桌面的浏览器地址栏：

https://nasnext.console.aliyun.com/cn-hangzhou/filesystem

在左侧导航栏，选择文件系统 > 文件系统列表。在文件系统列表页面，找到Clouder_Nas对应的更多按钮，点击添加挂载点。

NAS挂载点配置参数如下：

• 挂载点类型：专有网络

• VPC网络：clouder_attestation(10.0.0.0/8)

• 交换机：K8S-02(10.0.1.0/24)

• 权限组：VPC默认权限组（全部允许）

通过镜像在ACK Serverless集群中快速部署应用

在控制台搜索框中搜索ACK Serverless，并点击搜索结果中控制台下的Serverless容器服务按钮进入容器服务控制台，或将以下地址复制进远程桌面的浏览器地址栏：

https://cs.console.aliyun.com/#/k8s/cluster/list

在容器服务控制台，找到目标集群：clouder-attestation，确认集群状态为运行中，点击目标集群名称进入集群管理控制台。

进入ACK Serverless集群后，在左侧存储标签下选择存储卷，并点击创建，并按照以下配置参数进行设置：

• 存储卷类型：NAS

• 名称：wordpress-pv

• 存储驱动：CSI

• 挂载点域名：选择名称为Clouder_Nas的挂载点

选择存储声明标签，点击创建，并按照以下配置参数进行设置：

• 存储声明类型：NAS

• 名称：wordpress-pvc

• 分配模式：已有存储卷

• 已有存储卷：选择上一步骤创建的wordpress-pv

最后点击创建。

在左侧工作负载标签下选择无状态，点击右上角使用镜像创建。

在应用基本信息配置页面按照以下配置参数进行设置，在点击下一步：

• 应用名称：wordpress

• 副本数量：2

进入容器配置，按照以下配置参数进行设置，在点击下一步：

• 镜像名称：registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/wordpress_clouder/wordpress-hpa

• 镜像TAG：点击后面的选择镜像TAG，选择标签V1，点击确定按钮

• 镜像拉取策略：优先使用本地镜像（IfNotPresent）

• 所需资源：1Core 2GB

在端口设置中，点击新增按钮，并按照以下参数设置：

• 名称：tcp-80

• 容器端口：80

• 协议：TCP

在数据卷设置中，点击增加云存储声明，并按照以下参数设置：

• 名称：wordpress-pvc

• 挂载源：wordpress-pvc

• 容器路径：/var/www/html

设置完成后，点击右侧上方下一步按钮，进入高级配置。

在高级配置界面，点击服务后的创建按钮，并按照以下参数设置：

• 名称：wordpress-svc

• 外部流量策略：Cluster

• 端口映射名称：tcp-80

• 服务端口：80

• 容器端口：80

• 协议：TCP

设置完成后点击创建，完成服务设置。

在点击高级配置的右下角创建按钮，等待创建显示成功后点击查看应用详情。待容器组状态都为 Running 时，完成应用创建

点击访问方式按钮，获取外部端点地址，将获取到的外部地址和端口输入到浏览器进行访问，可以看到wordpress初始化界面。

但是因为此时还未创建RDS，所以无需继续。

访问并配置WordPress应用

在控制台搜索框中搜索RDS，并点击搜索结果中控制台下的云数据库RDS版按钮进入云数据库RDS控制台，或将以下地址复制进远程桌面的浏览器地址栏：

https://rdsnext.console.aliyun.com/rdsList/cn-hangzhou/basic

进入RDS控制台，在实例列表找到目标实例，点击实例ID进入RDS实例管理界面。

在账号管理界面，点击创建账号，并按照以下参数设置：

• 数据库账号：wpadmin

• 账号类型：普通账号

• 密码：Admin@123

在数据库管理界面，点击创建数据库，并按照以下参数设置：

• 数据库（DB）名称：wordpress

• 支持字符集：utf8

• 授权账号：wpadmin

在数据库连接界面获取数据库连接地址，这里复制内网地址使用。

回到刚才的wordpress界面，选择简体中文，点击继续，跳转页面后，在点击现在就开始。

在数据库配置界面，进行配置：

• 数据库名：wordpress

• 用户名：wpadmin

• 密码：Admin@123

• 数据库主机：RDS数据库内网地址

• 表前缀：使用默认值

点击提交后，跳转到下一个页面在点击现在安装来配置WordPress账号信息。

在账号设置页面，

• 站点标题：wordpress

• 用户名：admin

• 密码：Admin@123。勾选确认使用弱密码

• 您的电子邮件：admin@wordpress.com

再点击安装WordPress来完成安装。

在安装完成后，点击登录按钮进入WordPress登录界面。

• 用户名：admin

• 密码：Admin@123

点击登录按钮，进入WordPress系统。

配置容器定时伸缩

将以下地址复制进远程桌面的浏览器地址栏，进入ACK Serverless控制台：

https://cs.console.aliyun.com/#/k8s/cluster/list

点击集群名称进入集群管理页，在集群的工作负载中，点击无状态应用，选择wordpress应用更多选项中的弹性伸缩，点击进入弹性伸缩配置界面。

配置定时伸缩（CronHPA）需要安装ack-kubernetes-cronhpa-controller组件，在弹性伸缩配置界面，我们可以直接点击安装。

安装完成后，点击定时伸缩（CronHPA）的创建按钮，并按照以下参数设置扩容和缩容任务：

• 任务名称：扩容

• 目标副本数量：5

• 调度周期：按小时，每3分钟执行一次

点击添加任务，再添加一个缩容任务。

• 任务名称：缩容

• 目标副本数量：1

• 调度周期：按小时，每5分钟执行一次

任务配置完成后点击确定，等待3分钟，然后在容器组界面观察集群的伸缩状态，首先会由原来的2个容器扩容到5个，然后再由5个容器缩容到1个容器，以此循环执行扩容和缩容任务。

Succeed代表CronHPA任务执行成功。

Pod容器组数量缩减至1个。

Pod容器组数量扩容至5个，ContainerCreating 代表容器组创建中。

按照定时任务设置，5个容器组均创建完成，Running 状态。

在容器组伸缩过程中，我们可以刷新wordpress页面，可以发现wordpress页面是一直可以访问的，不会因为容器组的伸缩导致应用中断。

观察完成后，我们返回伸缩配置界面，在集群的工作负载中，点击无状态应用，选择wordpress应用更多选项中的弹性伸缩，点击进入弹性伸缩配置界面，将配置的定时伸缩（CronHPA）任务删除。

删除完成后，我们在将应用的容器数量手动调整到2个，点击右上角的伸缩按钮，将所需容器组数量设置为2，点击确定，如果数量已经是2就无须调整, 手动调整容器组数量实时生效。

使用压测工具Apache Bench对站点进行压测

在控制台搜索框中搜索ECS，并点击搜索结果中控制台下的云服器ECS按钮进入云服务器ECS控制台，或将以下地址复制进远程桌面的浏览器地址栏：

https://ecs.console.aliyun.com/server/region/cn-hangzhou

选择华东1（杭州）地域，点击创建的ECS实例右侧的远程连接按钮连接服务器ECS。

连接上服务器ECS后，使用一下命令安装ab压测工具：

yum -y install httpd-tools

执行下列命令开始压测，对http://x.x.x.x/站点模拟发起500的并发请求，总共请求50000次，其中-n参数表示请求数，-c参数表示并发数：

ab -n 50000 -c 500 http://***.***.***.***/

【操作注意】上述URL地址中的 ... 使用实验集群中wordpress实际的 外部端点 地址进行替换（外部端点获取方式如下图，ACK Serverless集群管理页面 > 无状态应用wordpress > 访问方式 > 外部端点）；命令中前后的斜杠"/"都需要保留。

在压测过程中，我们返回ACK Serverless集群的wordpress应用，在集群的工作负载中，点击无状态应用，选择wordpress应用点击进入。

进入wordpress应用后，我们点击容器组的监控图标，可以观察容器组的资源使用率情况，可以发现容器组中的2个容器CPU资源都会跑满。

此时，我们可以访问或者刷新我们的wordpress应用外部端点访问地址，可以发现站点响应非常慢，并且还可能会出现连接超时无法访问的现象。

观察完成后，我们返回ECS连接界面，使用Ctrl+C组合键结束ab压测，程序终止后，可以查看到压测的一些信息显示。

配置容器水平伸缩并进行压测

由于指标伸缩（HPA）需要去获取metrics的监控数据，所以需要先安装metrics-server插件，点击左侧运维管理，选择组件管理，筛选标签选择日志与监控，找到metrics-server组件，点击进行安装。

在集群的工作负载中，点击无状态应用，选择wordpress应用更多选项中的弹性伸缩，回到弹性伸缩配置界面。

在点击指标伸缩（HPA）的创建按钮，并按照以下参数设置扩容和缩容任务：

• 名称：hpa

• 指标：点击添加，监控项选择CPU使用量，阈值填入60

• 最大容器数量：10

• 最小容器数量：2

在点击确定进行创建。

继续在连接的服务器ECS上执行以下命令进行压测，这次我们增加压测的请求数量从而增加压测时间，以便压力持续进行触发容器组伸缩。

在压测过程中，我们返回伸缩配置界面，可以查看到当前容器组的CPU使用率，当CPU使用率超过我们配置的60%阈值以后，会触发hpa伸缩任务来扩展容器组数量。

点击容器组，我们可以观察到容器组在进行扩展中。

在压测过程中，我们可以持续观察容器组的CPU资源使用率以及容器的副本数量，可以发现容器组会随着压测的持续自动进行扩容，在容器组伸缩过程中，我们可以刷新wordpress页面，可以发现wordpress页面是一直可以访问的，不会因为容器组的伸缩导致应用中断。（因压测一直在持续，仍然可能会出现访问页面缓慢，待容器组伸缩到能够覆盖压测的流量，既可恢复正常访问速度）

自动扩容完成后，我们返回ECS连接界面，使用Ctrl+C组合键结束ab压测，程序终止后，等待5-10分钟。

CPU资源使用率下去后，可以发现容器的副本数量会自动降到我们设置的最小副本数量。

同时配置容器水平伸缩与定时伸缩

点击上一步骤中创建的指标伸缩（HPA）任务右边的编辑按钮，将任务的最大容器数量设置为10，最小容器数量设置为1，点击确定。

然后在点击右上角的伸缩按钮，将所需容器组数量设置为1，点击确定。

点击定时伸缩（CronHPA）的创建按钮，新增任务：

• 任务名称：扩缩容

• 目标副本数量：5

• 调度周期：按小时，每2分钟执行一次

等待2分钟后，我们查看CronHPA任务状态为Succeed后，可以观察到HPA的任务最小副本数变更为了5，同时Pod容器组数量也增加到了5个。

点击CronHPA任务的任务添加或编辑按钮，将目标副本数量设置为：1，其它设置。

等待2分钟后，我们查看CronHPA任务状态为Succeed后，可以观察到HPA的任务最小副本数变更为了1，同时Pod容器组数量也相应减少到了1个。

点击CronHPA任务的任务添加或编辑按钮，将目标副本数量设置为：15，其它设置不变。

等待2分钟后，我们查看CronHPA任务状态为Succeed后，可以观察到HPA的任务最大和最小副本数都变更为了15，同时Pod容器组数量也相应增加到了15个。

由此我们观察到CronHPA兼容HPA的方式，CronHPA不会直接调整容器组数量，而是通过HPA来进行操作。

至此我们就完成了本实验任务的全部操作。