扩展集群

本主题介绍如何使用以下方法扩展 Tanzu Kubernetes Grid (TKG) 工作负载集群和独立管理集群：

Autoscaler：对于由独立管理集群部署的工作负载集群，可以启用 Cluster Autoscaler 来根据需求自动扩展工作节点数。请参见使用 Cluster Autoscaler 扩展工作节点。

无法使用 Autoscaler 扩展主管集群部署的工作负载集群。
横向扩展：对于工作负载或独立管理集群，您可以手动扩展控制平面和工作节点的数量。请参见横向扩展集群。
纵向扩展：对于工作负载集群，可以手动更改控制平面和工作节点的大小。请参见垂直扩展集群。

注意
要扩展节点池中的节点，请参见管理不同虚拟机类型的节点池中的更新节点池。

使用 Cluster Autoscaler 扩展工作节点（独立 MC）

Cluster Autoscaler 是一个 Kubernetes 程序，可根据工作负载集群的需求自动扩展 Kubernetes 集群。仅对独立管理集群部署的工作负载集群使用 Cluster Autoscaler。

有关 Cluster Autoscaler 的详细信息，请参见 GitHub 中的以下文档：

Cluster Autoscaler 简介和文档。
有关 Cluster Autoscaler 及其与替代自动缩放方法关系的常见问题解答。
集群 API 上的 Cluster Autoscaler，了解有关 cluster autoscaler 的 cluster-api 提供程序实施的信息。

默认情况下，Cluster Autoscaler 在 Tanzu Kubernetes Grid 中处于停用状态。要在工作负载集群中启用 Cluster Autoscaler，请在运行 tanzu cluster create --file 之前，将 ENABLE_AUTOSCALER 设置为 true 并在集群配置文件中设置 AUTOSCALER_ 选项或设置选项为环境变量。

重要
对于基于类的集群，由于集群 API 中存在标签传播问题，在创建基于类的工作负载集群后，必须手动将 min-size 和 max-size 注释添加到其 MachineDeployment 对象以启用 Cluster Autoscaler，如下面的（手动添加最小和最大大小注释）[#cc-workaround] 中所述。

集群配置文件中的每个 Cluster Autoscaler 配置变量都与 Cluster Autoscaler 工具中的参数相对应。有关这些变量及其默认值的列表，请参见《配置文件变量参考》中的 Cluster Autoscaler。

AUTOSCALER_*_SIZE 设置会限制集群中的工作节点数，而 AUTOSCALER_MAX_NODES_TOTAL 会限制所有节点（工作节点和控制平面）的计数。

根据集群中的工作节点数设置 AUTOSCALER_*_SIZE 值：

对于具有单个工作节点的集群（如 dev 集群），请设置 AUTOSCALER_MIN_SIZE_0 和 AUTOSCALER_MAX_SIZE_0。
对于具有多个工作节点的集群，如 prod 集群，请设置：
- AUTOSCALER_MIN_SIZE_0 和 AUTOSCALER_MAX_SIZE_0
- AUTOSCALER_MIN_SIZE_1 和 AUTOSCALER_MAX_SIZE_1
- AUTOSCALER_MIN_SIZE_2 和 AUTOSCALER_MAX_SIZE_2

下面提供了集群配置文件中的 Cluster Autoscaler 设置示例。部署集群后，无法更改以下值。

#! ---------------------------------------------------------------------
#! Autoscaler related configuration
#! ---------------------------------------------------------------------
ENABLE_AUTOSCALER: false
AUTOSCALER_MAX_NODES_TOTAL: "0"
AUTOSCALER_SCALE_DOWN_DELAY_AFTER_ADD: "10m"
AUTOSCALER_SCALE_DOWN_DELAY_AFTER_DELETE: "10s"
AUTOSCALER_SCALE_DOWN_DELAY_AFTER_FAILURE: "3m"
AUTOSCALER_SCALE_DOWN_UNNEEDED_TIME: "10m"
AUTOSCALER_MAX_NODE_PROVISION_TIME: "15m"
AUTOSCALER_MIN_SIZE_0:
AUTOSCALER_MAX_SIZE_0:
AUTOSCALER_MIN_SIZE_1:
AUTOSCALER_MAX_SIZE_1:
AUTOSCALER_MIN_SIZE_2:
AUTOSCALER_MAX_SIZE_2:

对于在启用 Cluster Autoscaler 的情况下创建的每个工作负载集群，Tanzu Kubernetes Grid 会在管理集群中创建 Cluster Autoscaler 部署。要停用 Cluster Autoscaler，请删除与工作负载集群关联的 Cluster Autoscaler 部署。

手动添加最小和最大大小注释

创建启用了 Cluster Autoscaler 的基于类的工作负载集群后，由于min-size集群 API 中存在标签传播问题，必须将注释添加到其 MachineDeployment 对象，如下所示：

将 kubectl 的上下文设置为管理集群：
```
kubectl config use-context MY-MGMT-CLUSTER-admin@MY-MGMT-CLUSTER
```
其中，MY-MGMT-CLUSTER 是管理集群的名称。
列出 MachineDeployment 对象，并记下其 AGE 值：
```
kubectl get md
```
对象名称以 -md 结尾，后面跟每个可用区 (AZ) 的编号。
对于集群中每个新创建的 MachineDeployment：
1. 添加 min-size 注释：
```
kubectl annotate machinedeployment MD-NAME cluster.x-k8s.io/cluster-api-autoscaler-node-group-min-size="MIN-SIZE"
```
  其中：
  - MD-NAME 是 MachineDeployment 对象的名称，例如 my-wc-md-0
  - MIN-SIZE 是 AZ 的 AUTOSCALER_MIN_SIZE_* 值，例如，部署到第一个 AZ 的 *-md0 的 AUTOSCALER_MIN_SIZE_0 值。
2. 添加 max-size 注释：
```
kubectl annotate machinedeployment MD-NAME cluster.x-k8s.io/cluster-api-autoscaler-node-group-max-size="MAX-SIZE"
```
  其中，MAX-SIZE 是 AZ 的最大 MachineDeployment 节点计数，如上所述。

横向扩展集群

根据集群类型，可以通过两种方式横向扩展 TKG 集群：

所有集群 使用 Tanzu CLI，如下所述
基于类的工作负载集群 更改集群定义中的 replicas 设置，如下面的扩展基于类的集群部分中所述。

要使用 Tanzu CLI 横向扩展工作负载或独立管理集群，请运行 tanzu cluster scale 命令。

重要
在 Tanzu Kubernetes Grid 操作运行时，请勿更改上下文或编辑 .kube-tkg/config 文件。

控制平面和工作节点：--controlplane-machine-count 和 --worker-machine-count 选项分别设置新的控制平面和工作节点数。
示例：
- 要将集群扩展到 5 个控制平面节点和 10 个工作节点：
```
tanzu cluster scale MY-CLUSTER --controlplane-machine-count 5 --worker-machine-count 10
```
  如果使用 --controlplane-machine-count 1 部署了集群，然后将其扩展到 3 个控制平面节点，Tanzu Kubernetes Grid 将在控制平面上自动启用堆叠的 HA。
- 如果集群在除 default 以外的命名空间中运行，则必须包括 --namespace 选项：
```
tanzu cluster scale MY-CLUSTER --controlplane-machine-count 5 --worker-machine-count 10 --namespace=MY-NAMESPACE
```
具有独立管理集群的 vSphere：在部署了独立管理集群的 vSphere 上更改集群的节点计数后，必须预留或释放任何添加或移除的节点的 IP 地址的 DHCP 预留。要手动更改这些预留，请参见配置节点 DHCP 预留和端点 DNS 记录（仅限 vSphere）。有关如何配置 DHCP 预留的说明，请参见 DHCP 服务器文档。
vSphere with Supervisor 集群 在 vSphere with Tanzu 中运行的集群上，只能运行 1 个控制平面节点或 3 个控制平面节点。您可以将控制平面节点数从 1 纵向扩展到 3，但无法将该数值从 3 缩减为 1。

纵向扩展集群

纵向扩展工作负载集群的过程取决于集群类型。

TKC 和基于计划的集群

按照《集群 API 手册》中的更新基础架构计算机模板过程进行操作，此过程将更改集群的计算机模板。

该过程将使用 kubectl get 命令下载集群的现有计算机模板，您可以按以下方式构建该命令：

kubectl get MACHINE-TEMPLATE-TYPE MACHINE-TEMPLATE-NAME -o yaml

其中：

MACHINE-TEMPLATE-TYPE 为：
- vSphere 上的 VsphereMachineTemplate
- Amazon Web Services (AWS) 上的 AWSMachineTemplate
- Azure上的 AzureMachineTemplate
MACHINE-TEMPLATE-NAME 是要扩展的集群节点的计算机模板的名称，其格式如下所示：
- 控制平面节点的 CLUSTER-NAME-control-plane
- 工作节点的 CLUSTER-NAME-worker

例如：

kubectl get VsphereMachineTemplate monitoring-cluster-worker -o yaml

基于类的集群

要纵向扩展基于类的集群，请更改集群定义中的 machine 设置，如下面的扩展基于类的集群中所述。

扩展基于类的集群

要使用基于类的集群的 topology 配置横向或纵向扩展基于类的集群：

将 kubectl 设置为管理集群的上下文，例如：
```
kubectl config use-context management-cluster@admin
```

运行 kubectl edit cluster CLUSTER-NAME 并编辑其 topology 块中 controlPlane 和 worker 下的设置。

要横向扩展，请更改 replicas 设置。- 要纵向扩展，请更改 machine 下的设置。

例如：

- name: controlPlane
  value:
    replicas: 3
    machine:
      diskGiB: 20
      memoryMiB: 8192
      numCPUs: 4
- name: worker
  value:
    replicas: 5
    machine:
      diskGiB: 20
      memoryMiB: 8192
      numCPUs: 4