當叢集的容量規劃無法滿足應用Pod調度時，您可以使用ACK提供的節點伸縮功能，自動擴縮節點資源以進行調度容量的補充。ACK目前提供節點自動調整與節點即時彈性兩種彈性方案，後者相較於前者有著更快的彈性速度、更高的交付效率和更低的使用門檻。
閱讀前提示
為了讓您更好地瞭解ACK提供的節點伸縮方案，並結合您的業務訴求進行方案選型，建議您在啟用節點伸縮能力前閱讀本篇概述。
閱讀本文前，推薦您參見Kubernetes官方文檔瞭解手動伸縮、自動調整、水平伸縮、垂直伸縮等伸縮概念。
工作原理
在Kubernetes中，節點伸縮的工作原理與傳統意義上基於使用率閾值的模型有所差別。這也是從傳統IDC或其他編排系統遷移到Kubernetes叢集後往往需要解決的問題。
傳統的Auto Scaling模型基於使用率實現。例如，一個叢集中有3個節點，當叢集中的節點CPU、記憶體使用量率超過特定的閾值時，系統將擴容新的節點。但這種模式存在以下問題。
基於以上問題，ACK通過節點伸縮（資源層）和工作負載伸縮（調度層）兩層彈性模型來解決。節點伸縮基於資源的使用率來觸發應用副本的變化，也就是調度單元的變化。以下介紹技術細節。
彈性方案：節點自動調整與節點即時彈性
節點伸縮指資源層彈性，即當叢集的容量規劃無法滿足應用Pod調度時，自動擴縮節點資源，以進行調度容量的補充。ACK在節點伸縮層面提供兩種彈性方案。
方案介紹
本文中提供的彈性測量資料為理論值，均基於彈性最佳化的自訂鏡像實現，實際資料以您的實際業務環境為準。關於自訂鏡像的更多資訊，請參見彈性最佳化之自訂鏡像。
方案 | 實現組件 | 說明 |
方案一：節點自動調整 | cluster-autoscaler組件 | 以輪詢的方式，周期性地維護和檢查叢集狀態，以發現滿足擴縮容條件的情況，從而自動擴縮容叢集節點。 |
方案二：節點即時彈性 | 節點即時彈性組件 | 一個基於事件驅動的節點伸縮控制器。在大規模叢集（例如彈性節點池中節點數大於100，或彈性節點池數大於20）和連續多次彈性擴容等情境下，能夠保證更好的彈性資源交付。伸縮速度（即從Pod首次調度失敗到Pod調度成功的耗時）穩定在45s、成功率可達99%、資源片段度降低約30%。同時，在擴縮容自訂策略上有更好的擴充性。 |
方案對比
如果您的叢集節點池已開啟自動Auto Scaling且節點池的伸縮模式為非極速模式，節點即時彈性可相容原彈性節點池的語義與行為，並支援所有類型的應用無感開啟與使用。所以，本小節重點闡述節點即時彈性相較於節點自動調整的最佳化特性。
最佳化特性 | 節點自動調整 | 節點即時彈性 |
伸縮速度與效率 | 單次伸縮時，標準模式的伸縮速度約為60s，極速模式為50s。 | 通過事件驅動的機制來觸發擴縮行為，結合阿里雲的ContainerOS能力進行彈性加速，伸縮速度大約為45±10s。 |
當達到1分鐘的伸縮量級時，伸縮速度會遇到瓶頸，並且在不同規模（多節點池）、不同情境（連續伸縮）下，彈性速度也會有比較明顯的抖動。例如，當節點池數量超過100時，伸縮速度將衰減為100～150s。 | 不會隨著節點池的規模與Pod的規模的增大而產生明顯的衰減，更適用於對彈性交付速度高的情境。 | |
使用輪詢式模型，且受制於對叢集狀態維護的依賴，彈性靈敏度最低為5s。 | 基於事件驅動，使用響應式模型，彈性靈敏度為1～3s。 | |
資源交付確定性 | 雲上資源的庫存變化較為頻繁。由於執行個體規格組合問題、庫存不足等原因，節點自動調整的彈性成功率在97%左右。 | 支援庫存自動選擇策略，可根據您配置的篩選條件與順序，從阿里雲上千個執行個體規格組合中過濾無庫存的執行個體規格，並選擇最為合適的規格進行擴容，或在庫存不足時補償合格規格。這大大降低了營運人員選擇規格的壓力，同時提升了交付的成功率，可達99%。 |
支援按照節點池配置的規格擴容相同類型的規格。在類型不同時，會選擇最小的規格進行擴容。 | 支援擴容不同類型的規格。 | |
資源交付失敗時，會進行周期性重試，手段較為滯後。 | 資源交付失敗時，支援庫存預警能力，提前通知規格組合的潛在風險。 | |
使用及營運門檻 | 相較於節點自動調整，節點即時彈性的使用門檻更低。主要體現在以下方面。
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調度策略 | 除支援節點自動調整所有的調度特性之外，節點即時彈性還支援以下特性：
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節點即時彈性支援根據Pod選擇最優裝箱策略（Bin Packing）和預綁定（PreBind）策略（自訂特性），可將調度片段率最佳化30%。 | ||
節點即時彈性的使用限制
在評估節點即時彈性方案時，您需要同時瞭解節點即時彈性的使用限制。
不支援極速模式
一個節點池單批擴容節點的個數不可超過180個
目前不支援在叢集維度配置禁止縮容。
說明如需在節點維度實現禁止縮容，請參見如何指定節點不被節點即時彈性縮容？。
方案選型建議
參見前文的方案對比與節點即時彈性的使用限制，如果您的業務對彈性速度、資源交付確定性和使用及營運成本要求相對較低，且無法容忍節點即時彈性的使用限制時，節點自動調整可能能夠滿足您的業務需求。但如果您有以下業務訴求，我們更推薦您使用節點即時彈性。
叢集規模較大，例如彈性節點池中節點數大於100，或彈性節點池數大於20叢集規模變大時，節點自動調整的擴容效率會明顯衰減，而節點即時彈性的效能波動較小。
對資源交付速度，即彈性速度，有更高要求。單次伸縮情境下，標準模式下的節點自動調整的彈性速度為60s左右，而節點即時彈性為45s左右。
業務負載批次不可控，對同一個彈性節點池通常有連續擴容的需求。連續伸縮模式下，節點自動調整的效能會衰減且抖動較為明顯，而節點即時彈性仍然能實現45s左右的伸縮速度。
注意事項
配額與限制
在專用網路下建立的單個路由表可建立的自訂路由數限額是200條。如需更大的配額，請前往配額中心提交申請。關於其他資源的配額限制及升配詳情，請參見依賴底層雲產品配額限制。
請合理配置開啟自動調整的節點池的最大執行個體數，保證此範圍內的節點所依賴的資源和配額充足，例如合理規劃VPC網段、交換器等網路資源，以避免節點擴容失敗。配置開啟自動調整的節點池的最大執行個體數，請參見配置執行個體數量。關於ACK的網路規劃，請參見Kubernetes叢集網路規劃。
節點伸縮功能不支援訂用帳戶付費類型的節點。如需建立開啟自動調整的節點池，請勿選擇付費類型為訂用帳戶。如需為已有節點池開啟自動調整，請確保節點池內沒有訂用帳戶付費類型的節點。
依賴資源的維護
選擇綁定EIP時，請勿通過ECS控制台直接刪除節點伸縮擴容出的ECS節點，否則會導致EIP無法自動釋放。