容器水平伸缩（HPA）

更新时间：2026-03-20

概述

容器引擎 CCE 提供的 Pod 自动扩缩容功能（Horizontal Pod Autoscaler，HPA）可以根据 CPU、内存度量指标自动伸缩服务的 Pod 数量，能更好地应对突发流量等场景。本文介绍如何通过百度智能云容器引擎控制台和 YAML 方式实现 Pod 自动扩缩容，并给出基于 kubectl 的操作示例。

实现原理

HPA 组件每隔 15 秒会获取 Pod 的监控指标，然后根据当前指标数据、当前副本数和该指标的目标值进行计算，计算所得结果作为工作负载的期望副本数。当期望副本数与当前副本数不一致时，HPA 会触发工作负载进行 Pod 副本数调整，从而达到自动伸缩的目的。
以 CPU 使用率为例，假设工作负载有 2 个实例，平均 CPU 使用率（当前指标数据）为 90%，自动伸缩设置的目标值为 60% 时，则自动调整的副本数为：90% * 2 / 60% = 3，即由 2 个实例自动扩容为 3 个实例。

如果对一个工作负载设置了多个伸缩指标，HPA 会根据各个指标分别计算出目标副本数，取最大值进行扩缩容操作。

前提条件

已创建 CCE 集群。若账号下暂无可用集群，请先参见创建CCE集群完成集群创建，并以控制台页面的账户校验提示为准。
已在目标命名空间创建工作负载。为已有工作负载开启 HPA 时，目标命名空间下需存在 Deployment 或 StatefulSet。
已配置 kubectl，可以在本机访问 Kubernetes 集群。详情参见通过kubectl连接集群。

操作步骤

通过控制台使用 HPA

方式一：为已有工作负载开启 HPA

导航路径：产品服务->云原生->容器引擎 CCE->集群管理->集群列表->目标集群->自动伸缩->水平伸缩（HPA）。
单击 【新建规则】。

在 新建弹性伸缩 页面配置伸缩参数。

参数（配置项）	必填（必选/可选）	说明（配置说明）
命名空间	是	选择伸缩规则所在的命名空间。
规则名称	是	弹性伸缩规则的名称，最长 63 个字符，只能包含小写字母、数字及分隔符 `-`，且必须以小写字母开头，以数字或小写字母结尾。
工作负载类型	是	支持无状态部署 Deployment 和有状态部署 StatefulSet。
工作负载名称	是	选择已选命名空间下的无状态部署或有状态部署，支持选择多个。
伸缩指标	是	提供 CPU、内存指标，支持选择多个指标。
最小 Pod 数	是	Pod 数量不会低于设定范围。
最大 Pod 数	是	Pod 数量不会超过设定范围。

说明

支持选择多个工作负载，若选择多个工作负载，则会按照工作负载数量生成对应的伸缩规则，实际生成的伸缩规则名称为“规则名称 + 工作负载名称”。

Pod 数量会在设定的范围内自动调节，不会超出该设定范围。

单击 【确认】，即可完成创建。

方式二：在创建工作负载过程中开启 HPA

当前以创建无状态部署为例：

导航路径：产品服务->云原生->容器引擎 CCE->集群管理->集群列表->目标集群->工作负载->无状态部署。
单击 【新建无状态部署】。

在 新建无状态部署-高级设置 页面勾选 水平伸缩，为该工作负载开启 HPA，并配置以下参数。

参数（配置项）	必填（必选/可选）	说明（配置说明）
规则名称	是	弹性伸缩规则的名称，最长 63 个字符，只能包含小写字母、数字及分隔符 `-`，且必须以小写字母开头，以数字或小写字母结尾。
伸缩指标	是	提供 CPU、内存指标，支持选择多个指标。
最小 Pod 数	是	Pod 数量不会低于设定范围。
最大 Pod 数	是	Pod 数量不会超过设定范围。

单击 【完成】，一个支持 HPA 的无状态部署就已配置完成。

通过 kubectl 命令使用 HPA

操作入口：已连接目标集群的本机终端。

为演示 HPA，将使用一个基于 php-apache 镜像的定制 Docker 镜像。镜像中包括一个 index.php 页面，其中包含一些可以运行 CPU 密集计算任务的代码。

示例 Dockerfile 如下：

Dockerfile

1FROM php:5-apache
2
3ADD index.php /var/www/html/index.php
4
5RUN chmod a+rx index.php

示例 index.php 文件如下：

                PHP
                
            

                <?php
$x = 0.0001;
for ($i = 0; $i <= 1000000; $i++) {
    $x += sqrt($x);
}
echo "OK!";
?>
            

前提条件

已配置 kubectl，可以在本机访问 Kubernetes 集群，且集群中至少有 1 个工作节点。详情参见通过kubectl连接集群。

步骤一：部署工作负载及服务

首先，部署一个 Deployment 运行上述 Docker 镜像，并将其暴露成为一个 Kubernetes 服务（Service）。

                Bash
                
                kubectl run php-apache --image=hpa-example --requests=cpu=200m --expose --port=80

service "php-apache" created
deployment "php-apache" created

步骤二：创建 HPA

                Bash
                
                kubectl autoscale deployment php-apache --cpu-percent=50 --min=1 --max=10
deployment "php-apache" autoscaled

# 创建出来后，当前监控值为 unknown。执行第 3 步后，等待 1 至 2 分钟，这里会变为正常的百分比。
kubectl get hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS         MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache   <unknown>/50%   1         10         1          5s

对应 YAML 如下：

YAML

1apiVersion: autoscaling/v2alpha1
2kind: HorizontalPodAutoscaler
3metadata:
4  name: php-apache
5  namespace: default
6spec:
7  scaleTargetRef:
8    apiVersion: apps/v1beta1
9    kind: Deployment
10    name: php-apache
11  minReplicas: 1
12  maxReplicas: 10
13  metrics:
14  - type: Resource
15    resource:
16      name: cpu
17      targetAverageUtilization: 50

字段解释：

scaleTargetRef：HPA 自动扩缩容的目标对象
minReplicas：最小 Pod 数量
maxReplicas：允许的最大 Pod 数量
metrics：度量指标
targetAverageUtilization：即设定的资源利用率，超过设定值时触发水平扩展

HPA 目前支持 3 种类型的度量指标，详情参考 kubernetes Horizontal Pod Autoscaler：

预定义指标： Pod 的 CPU 和内存使用率（内置支持）
自定义 Pod 指标： 应用程序提供的监控指标（需部署监控、自定义 metric server）
自定义 Object 指标： 和 Pod 同一个命名空间中的其它资源的监控指标（需部署监控、自定义 metric server）

步骤三：向服务增加负载，验证自动扩容

启动一个容器，并通过一个循环向 php-apache 服务器发送无限的查询请求（请在另一个终端中运行以下命令）。

                Bash
                
                kubectl run -i --tty load-generator --image=busybox /bin/sh

Hit enter for command prompt

$ while true; do wget -q -O- http://php-apache.default.svc.cluster.local; done

# 输出：
OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!OK!!OK!OK!OK!OK

步骤四：观察 HPA 的变化

负载升高后，Deployment 的副本数量（Replicas）会开始增加。

                Bash
                
                kubectl get hpa
NAME         REFERENCE               TARGETS    MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache   332%/50%   1         10         7          19m

kubectl get deployment php-apache
NAME         DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
php-apache   7         7         7            7           19m

步骤五：停止服务负载，验证自动缩容

在生成负载的容器终端中，输入 <ctrl> + c 来终止负载的产生。然后再次查看负载状态（等待几分钟时间）。

                Bash
                
            

                kubectl get hpa
NAME         REFERENCE                     TARGET       MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
php-apache   Deployment/php-apache/scale   0% / 50%     1         10        1          11m

# 负载降低后，Pod 数量也随之减少
kubectl get deployment php-apache
NAME         DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
php-apache   1         1         1            1           27m
            

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