手动水平扩缩 Deployment

本文介绍如何通过更改副本数，手动对 Deployment 执行水平扩缩。 手动扩缩使你能够直接控制正在运行的 Pod 数量，以应对可预测的负载变化或进行成本管理。

这不同于垂直扩缩：垂直扩缩保持副本数不变，而调整每个 Pod 可用的资源量。

教程目标

• 扩容 Deployment 以处理更多流量。
• 缩容 Deployment 以节省资源。
• 将 Deployment 缩容至零以暂停工作负载。
• 了解何时应使用手动扩缩，以及何时应使用 HorizontalPodAutoscaler。

准备开始

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，且必须配置 kubectl 命令行工具让其与你的集群通信。 建议运行本教程的集群至少有两个节点，且这两个节点不能作为控制平面主机。 如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群，或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一：

• iximiuz Labs
• Killercoda
• KodeKloud

你需要一个已有的 Deployment。如果你还没有 Deployment，只是想进行练习， 可以按照使用 Deployment 运行无状态应用创建 nginx Deployment：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/deployment.yaml

验证该 Deployment 运行了两个 Pod：

kubectl get deployment nginx-deployment

输出类似于：

NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   2/2     2            2           10s

扩容 Deployment

可以通过多种方式更改已有 Deployment 的副本数。

使用 kubectl scale 扩容

使用 kubectl scale 设置副本数：

kubectl scale deployment/nginx-deployment --replicas=4

输出类似于：

deployment.apps/nginx-deployment scaled

验证该 Deployment 有四个 Pod：

kubectl get deployment nginx-deployment

输出类似于：

NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   4/4     4            4           1m

使用 kubectl apply 声明式扩缩

除了运行命令式命令，你还可以更新清单文件并应用它。 这种方法适合采用版本控制管理配置的工作流程。

将当前 Deployment 配置保存到本地文件：

kubectl get deployment nginx-deployment -o yaml > /tmp/nginx-deployment.yaml

编辑 /tmp/nginx-deployment.yaml，将 .spec.replicas 改为 4。

应用前，将本地变更与集群状态进行比较：

kubectl diff -f /tmp/nginx-deployment.yaml

应用编辑后的清单：

kubectl apply -f /tmp/nginx-deployment.yaml

缩容 Deployment

要减少 Pod 数量，请将 --replicas 设置为较小的值：

kubectl scale deployment/nginx-deployment --replicas=2

Kubernetes 会优雅地终止多余的 Pod，并遵从每个 Pod 的 terminationGracePeriodSeconds 设置。

验证该 Deployment 有两个 Pod：

kubectl get pods -l app=nginx

输出类似于：

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-66b6c48dd5-7gl6h   1/1     Running   0          2m
nginx-deployment-66b6c48dd5-v8mkd   1/1     Running   0          2m

缩容至零

你可以将 Deployment 缩容至零，以暂时暂停工作负载而不删除 Deployment 本身：

kubectl scale deployment/nginx-deployment --replicas=0

验证没有正在运行的 Pod：

kubectl get deployment nginx-deployment

输出类似于：

NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   0/0     0            0           5m

缩容至零的常见使用场景包括：

• 暂停工作负载以节省资源
• 调试或维护窗口
• 开发或预发布环境中的成本控制

更改副本数的其他方式

除了 kubectl scale，你还可以使用 kubectl edit 或 kubectl patch 更改 .spec.replicas。

使用 kubectl edit 扩缩

kubectl edit deployment nginx-deployment

在编辑器中更改 .spec.replicas 字段，然后保存并退出。

使用 kubectl patch 扩缩

你可以使用策略合并补丁更新 .spec.replicas：

kubectl patch deployment nginx-deployment -p '{"spec":{"replicas":4}}'

在脚本中，请使用带前置条件测试的 JSON 补丁。 以下命令将副本数设置为 4，但仅在当前副本数为 2 时执行：

kubectl patch deployment nginx-deployment --type=json -p='[
  {"op": "test", "path": "/spec/replicas", "value": 2},
  {"op": "replace", "path": "/spec/replicas", "value": 4}
]'

如果当前值不匹配，test 操作会导致补丁失败，从而防止多人或多个脚本修改同一 Deployment 时发生意外变更。

何时使用手动扩缩或自动扩缩

清理现场

删除 Deployment：

kubectl delete deployment nginx-deployment

接下来

• 进一步了解 Deployment。
• 学习水平 Pod 自动扩缩。
• 了解如何扩缩 StatefulSet。
• 阅读管理资源的相关内容。