Autoescalonamento para zero nós

O escalonamento automático de um grupo de nós até zero ajuda a economizar recursos quando eles não estão em uso. Isso é útil para tarefas pontuais (por exemplo, Jobs) ou ambientes de staging que ficam inativos durante a noite.

O escalonamento para zero nós é um caso especial de autoescalonamento. Portanto, os mesmos princípios, limitações e requisitos descritos para o autoescalonamento padrão também se aplicam aqui.

Requisitos

Para que o escalonamento até zero funcione, o cluster ainda deve ter pelo menos outro grupo com 1–2 nós permanentemente ativos. Esses nós são necessários para os componentes do sistema do Kubernetes.

Configuração de Pods

Para que o autoscaler inicie nós no grupo desejado, especifique o ID desse grupo no manifesto usando nodeSelector ou nodeAffinity.

Como encontrar o ID do grupo

1. Acesse a seção Kubernetes e clique no cluster.
2. Abra a aba Recursos.
3. Clique nos três pontos ao lado do grupo e selecione Editar grupo.
4. O ID do grupo será exibido na URL, por exemplo:

https://my.hostman.com/kubernetes/1048329/54289/edit

Onde:

• 1048329: ID do cluster
• 54289: ID do grupo de nós

Exemplo com nodeSelector:

nodeSelector:
  k8s.hostman.com/cluster-node-group-id: "54289"

Exemplo com nodeAffinity:

affinity:
  nodeAffinity:
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: k8s.hostman.com/cluster-node-group-id
          operator: In
          values:
          - "54289"

Quando o escalonamento para zero não funciona

O autoscaler não poderá remover o último nó de um grupo nos seguintes casos:

• O pod possui a anotação: cluster-autoscaler.kubernetes.io/safe-to-evict: "false"
• Os pods não podem ser movidos para outros nós devido a restrições do scheduler
• Um PodDisruptionBudget impede a exclusão de pods sem exceder o limite definido
• O pod não é gerenciado por um controller (Deployment, StatefulSet, Job, ReplicaSet)

Exemplo prático

Neste exemplo, criaremos um grupo de nós com escalonamento automático para zero habilitado, executaremos um Job nele e veremos como o cluster cria automaticamente um nó para executar a tarefa e o remove após a conclusão.

Pré-requisitos

Um cluster Kubernetes existente com pelo menos um grupo de nós.

Criar um grupo de nós com autoescalonamento para zero

1. Acesse a seção Kubernetes e clique no cluster.
2. Abra a aba Recursos.
3. Clique em Adicionar grupos.
4. Selecione a configuração do worker node.
5. Ative Autoescalonamento e defina o número mínimo de nós como 0.

Após a criação do grupo, um nó será exibido e será removido automaticamente se não houver pods de usuário em execução.

Agora o cluster possui dois grupos:

• Um grupo com nós ativos que não escalam para zero
• Um grupo com autoescalonamento para zero habilitado. Neste exemplo, o ID é 54289

Verificar os nós existentes

Execute o comando:

kubectl get nodes

Exemplo de saída:

NAME                  STATUS   ROLES    AGE   VERSION
worker-192.168.0.25   Ready    <none>   21h   v1.33.3+k0s
worker-192.168.0.8    Ready    <none>   22h   v1.33.3+k0s

Criar um Job

Crie um arquivo chamado job.yaml com o seguinte conteúdo:

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: hello-job
spec:
  ttlSecondsAfterFinished: 30
  template:
    metadata:
      name: hello-job
    spec:
      restartPolicy: Never
      nodeSelector:
        k8s.hostman.com/cluster-node-group-id: "54289"
      containers:
      - name: hello
        image: busybox
        command:
          - sh
          - -c
          - 'i=0; while [ $i -lt 10 ]; do echo "Hello from job"; sleep 30; i=$((i+1)); done'
        resources:
          requests:
            cpu: "50m"
            memory: "32Mi"
          limits:
            cpu: "100m"
            memory: "64Mi"

Este Job executa um contêiner usando a imagem busybox que grava uma mensagem no log 10 vezes em intervalos de 30 segundos.

Observação: na seção nodeSelector, especificamos o ID do grupo de nós (54289).

Aplique o manifesto:

kubectl apply -f job.yaml

Verifique a lista de pods:

kubectl get pod

Exemplo de saída:

NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
hello-job-s7ktd   0/1     Pending   0          4s

O pod está com status Pending porque ainda não há nós no grupo. Vá até a seção Recursos no painel de Hostman; você verá que um novo nó está sendo criado no grupo de autoescalonamento.

Após a criação do nó, verifique novamente:

kubectl get nodes

Exemplo de saída:

NAME                  STATUS   ROLES    AGE   VERSION
worker-192.168.0.25   Ready    <none>   21h   v1.33.3+k0s
worker-192.168.0.6    Ready    <none>   7m    v1.33.3+k0s
worker-192.168.0.8    Ready    <none>   22h   v1.33.3+k0s

worker-192.168.0.6 é o novo nó criado para o Job.

Verifique o pod novamente:

kubectl get pod

Exemplo de saída:

NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
hello-job-s7ktd   1/1     Running   0          5m30s

Agora o pod está em execução.

Conclusão do Job e remoção do nó

Após a conclusão do Job, o nó onde ele estava em execução receberá um taint. Visualize o taint com:

kubectl describe node worker-192.168.0.6

Procure a linha:

Taints:  DeletionCandidateOfClusterAutoscaler=1755679271:PreferNoSchedule

Isso significa que o nó foi marcado para exclusão. Dois minutos após a aplicação do taint, o nó será removido.

Verifique com:

kubectl get nodes