练习 - 在 AKS 群集上配置多个节点并使缩放为零

  • 10 分钟

使用 Azure Kubernetes 服务可以创建不同的节点池，以便将特定工作负荷与每个节点池中运行的节点匹配。

回顾无人机跟踪示例，你的团队开发了一个新的预测建模服务，用于处理极端天气条件下的飞行路径信息并创建最佳飞行路线。 此服务需要基于 GPU 的虚拟机（VM）支持，并且仅在一周内的特定日期运行。 团队希望确保在服务未运行时不使用任何 VMS。

在这里，你将创建一个 Azure Kubernetes 服务（AKS）托管的 Kubernetes 群集。 接下来，将群集配置为支持多个节点池，并允许群集缩放节点池中的节点。 然后，添加第二个节点池，以支持具有动态节点计数的用户工作负荷。 最后，将节点计数缩放为零，以减少 AKS 群集中使用的节点的成本。

创建新的资源组

  1. 使用 Azure 帐户登录到 Azure Cloud Shell。 选择 Cloud Shell 的 Bash 版本。

    Azure Cloud Shell

  2. 你将在此模块中的所有练习中重复使用在此处创建的值。 保存输出以供将来使用。

  3. 在 Cloud Shell 窗口顶部，选择 “设置>转到经典版本”。

  4. 选择要托管资源组的区域。 后续练习中的功能并非在所有地区都可用。 出于此原因，建议使用 eastus 作为区域。 如果选择使用其他值，请更改值 REGION_NAME。

    运行以下命令来注册变量：

    REGION_NAME=eastus
RESOURCE_GROUP=rg-akscostsaving
AKS_CLUSTER_NAME=akscostsaving-$RANDOM

    小窍门

    可以使用“复制”按钮将命令复制到剪贴板。 要粘贴，请右键单击 Cloud Shell 终端中的新行，然后选择“粘贴”，或使用 Shift+Insert 键盘快捷方式（在 macOS 上为 ⌘+V）。

    可以通过运行 echo 命令来检查每个值;例如 echo $REGION_NAME。

  5. 记下你的 AKS_CLUSTER_NAME。 在整个练习中，此值稍后用于群集的清理和配置设置。

    echo $AKS_CLUSTER_NAME

  6. 创建名为 rg-akscostsaving 的新资源组。 你将在这些练习中创建的所有资源都将在此资源组中进行部署。 单个资源组可在完成模块后更轻松地清理资源。

    az group create \
    --name $RESOURCE_GROUP \
    --___location $REGION_NAME

创建 AKS 群集

创建资源组后，可以在组中创建 AKS 群集。 第一步是在所选区域中获取 Kubernetes 版本。 此版本用于配置群集。

  1. 若要获取 Kubernetes 版本，请运行 az aks get-versions 命令。 以下查询返回非预览版 Kubernetes 版本。 将该值存储在名为 VERSION.. 的 Bash 变量中。 若要检索和存储版本号，请运行以下命令：

    VERSION=$(az aks get-versions \
    --___location $REGION_NAME \
    --query "values[?isPreview==null].version | [1]" \
    --output tsv)
echo $VERSION

  2. az aks create运行命令以创建 AKS 群集。 群集在系统节点池中使用两个节点运行。 此命令可能需要几分钟才能完成。

    az aks create \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --name $AKS_CLUSTER_NAME \
    --___location $REGION_NAME \
    --kubernetes-version $VERSION \
    --node-count 2 \
    --load-balancer-sku standard \
    --vm-set-type VirtualMachineScaleSets \
    --generate-ssh-keys

    该 az aks create 命令具有多个参数，用于对 Kubernetes 群集进行精确配置。 在为集群配置用于缩放和多个节点池的正确支持时，有两个重要参数：

    参数和值 DESCRIPTION
    --load-balancer-sku standard AKS 中的默认负载均衡器支持为 basic。 basic负载均衡器在使用多个节点池时不受支持。 将该值设置为 standard。
    --vm-set-type VirtualMachineScaleSets 若要使用 AKS 中的缩放功能，需要虚拟机规模集。 此参数启用对规模集的支持。

    请注意，在默认节点池中，使用 --node-count 2 参数配置了两个节点。 回想一下上述说明，基本系统服务在此系统节点池中运行。 为了群集操作的可靠性，生产群集至少需要使用 --node-count 3。 在本练习中，我们仅使用两个节点来考虑成本。

  3. az aks nodepool list运行以下命令，列出新群集中的节点池：

    az aks nodepool list --resource-group $RESOURCE_GROUP --cluster-name $AKS_CLUSTER_NAME

    下面是命令输出的示例：

    [
  {
    "agentPoolType": "VirtualMachineScaleSets",
    "availabilityZones": null,
    "count": 2,
    "enableAutoScaling": null,
    "enableNodePublicIp": false,
    "id": "/subscriptions/xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx/resourcegroups/rg-akscostsaving/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/akscostsaving-17835/agentPools/nodepool1",
    "mode": "System",
    "name": "nodepool1",
    ...
    "type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters/agentPools",
    "upgradeSettings": null,
    "vmSize": "Standard_DS2_v2",
    "vnetSubnetId": null
  }
]

    请注意，节点池的mode被设置为System，并且name已自动分配。

添加节点池

  1. 你的群集只有一个节点池。 通过运行 az aks nodepool add 命令添加第二个节点池。 运行此步骤中的命令，创建具有三个节点和名称 batchprocpl的用户节点池。 请记住，节点池名称必须以小写字母开头，并且仅包含字母数字字符。 对于 Linux 节点池，节点池名称限制为 12 个字符，Windows 节点池的 6 个字符。

    运行下面的命令：

    az aks nodepool add \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --cluster-name $AKS_CLUSTER_NAME \
    --name batchprocpl \
    --node-count 2

  2. az aks nodepool list运行以下命令，列出新群集中的新节点池：

    az aks nodepool list --resource-group $RESOURCE_GROUP --cluster-name $AKS_CLUSTER_NAME

    下面是命令输出的示例：

    [
  {
    "agentPoolType": "VirtualMachineScaleSets",
    "availabilityZones": null,
    "count": 2,
    "enableAutoScaling": null,
    "enableNodePublicIp": false,
    "id": "/subscriptions/xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx/resourcegroups/rg-akscostsaving/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/akscostsaving-17835/agentPools/batchprocpl",
    "mode": "User",
    "name": "batchprocpl",
    ...
    "type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters/agentPools",
    "upgradeSettings": {
      "maxSurge": null
    },
    "vmSize": "Standard_DS2_v2",
    "vnetSubnetId": null
  },
  {
    "agentPoolType": "VirtualMachineScaleSets",
    "availabilityZones": null,
    "count": 2,
    "enableAutoScaling": null,
    "enableNodePublicIp": false,
    "id": "/subscriptions/xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx/resourcegroups/rg-akscostsaving/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/akscostsaving-17835/agentPools/nodepool1",
    "mode": "System",
    "name": "nodepool1",
    ...
    "type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters/agentPools",
    "upgradeSettings": null,
    "vmSize": "Standard_DS2_v2",
    "vnetSubnetId": null
  }
]

    请注意，新节点池的mode设置为User，并且name是batchprocpl。

将节点池的节点数量设置为零

az aks nodepool scale运行命令以手动缩放节点池中的节点。

az aks nodepool scale运行命令并使用--node-count参数将节点计数值设置为 0。

下面是命令的示例：

az aks nodepool scale \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --cluster-name $AKS_CLUSTER_NAME \
    --name batchprocpl \
    --node-count 0

下面是命令输出的示例：

{
  "agentPoolType": "VirtualMachineScaleSets",
  "availabilityZones": null,
  "count": 0,
  "enableAutoScaling": null,
  "enableNodePublicIp": false,
  "id": "/subscriptions/xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx/resourcegroups/rg-akscostsaving/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/akscostsaving-17835/agentPools/batchprocpl",
  "maxCount": null,
  "maxPods": 110,
  "minCount": null,
  "mode": "User",
  "name": "batchprocpl",
  "nodeImageVersion": "AKSUbuntu-1604-2020.06.10",
  "nodeLabels": null,
  "nodeTaints": null,
  "orchestratorVersion": "1.17.9",
  "osDiskSizeGb": 128,
  "osType": "Linux",
  "provisioningState": "Succeeded",
  "proximityPlacementGroupId": null,
  "resourceGroup": "rg-akscostsaving",
  "scaleSetEvictionPolicy": null,
  "scaleSetPriority": null,
  "spotMaxPrice": null,
  "tags": null,
  "type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters/agentPools",
  "upgradeSettings": {
    "maxSurge": null
  },
  "vmSize": "Standard_DS2_v2",
  "vnetSubnetId": null
}

请注意，节点池 count 参数值设置为 0，值 enableAutoScaling 设置为 null。 若要计划工作负荷，必须手动增加此节点池的节点计数，因为默认情况下不会自动创建节点。

配置 Kubernetes 上下文

在上一命令的输出中，节点池计数设置为 0。 可以通过运行 kubectl get nodes 命令来确认群集中的可用节点。

  1. 运行 kubectl 以与群集的 API 服务器交互。 必须配置 Kubernetes 群集上下文以允许 kubectl 连接。 上下文包含群集的地址、用户和命名空间。 运行以下命令 az aks get-credentials ，在 Cloud Shell 中配置 Kubernetes 上下文。

    通过运行以下命令检索群集凭据：

    az aks get-credentials \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --name $AKS_CLUSTER_NAME

    下面是命令输出的示例。

    Merged "akscostsaving-17835" as current context in /home/user/.kube/config

  2. 列出节点池中的节点。

    kubectl get nodes

    下面是命令输出的示例：

    NAME                                STATUS   ROLES   AGE   VERSION
aks-nodepool1-37990379-vmss000000   Ready    agent   32m   v1.17.9
aks-nodepool1-37990379-vmss000001   Ready    agent   32m   v1.17.9

    请注意，尽管 az aks nodepool list 命令列出了两个节点池，但群集中只有两个可用节点，两个节点都来自 nodepool1。

若要在直接管理工作负载需求时优化 AKS 的成本，一种有效的策略是：

  • 手动调整节点池中的节点数量。
  • 将基于 NV 的成本较高的用户节点池缩放到零。

让我们看看需要扩展节点但不能直接控制需求的策略。