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K8s集群容量调优：HPA与VPA协同工作

共计 30 章节

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K8s集群容量调优的重要性 · HPA与VPA的定位与区别 · 课程目标与学习路径

课程导论K8s

K8s资源模型基础

Pod资源请求(Request)与限… · QoS类别(Guaranteed/B… · 资源单位(mCPU/MiB)

K8s资源模型基础

HPA核心原理

Horizontal Pod Aut… · 控制循环 · 目标指标类型(Pod Metrics…

HPA核心原理

HPA配置实战

创建HPA资源对象 · 指定最小/最大副本数 · 配置CPU/内存利用率目标

HPA配置实战

HPA高级配置

自定义指标(HPA with Cus… · 多指标组合 · 行为配置(behavior)

HPA高级配置

HPA与Cluster Autoscaler联动

节点级弹性伸缩 · HPA触发Pod扩容但节点资源不足时… · CA配置要点

VPA核心原理

Vertical Pod Autos… · Recommender/Update… · VPA更新模式(Auto/Recre…

VPA核心原理

VPA配置实战

创建VPA资源对象 · 配置容器资源策略 · 查看推荐值

VPA配置实战

VPA与HPA冲突分析

共享CPU/内存指标时的冲突场景 · VPA更新导致HPA重新计算 · 官方建议与限制

HPA与VPA协同模式一

HPA负责水平伸缩 · VPA仅提供推荐(Off模式)供人工…

HPA与VPA协同模式二

HPA基于自定义指标(如QPS) · VPA负责CPU/内存垂直调整(Au…

HPA与VPA协同模式三

分层架构——VPA调整基础资源 · HPA基于业务指标水平伸缩 · 避免指标重叠

资源利用率监控与数据采集

Metrics Server · Prometheus Adapter · Kubernetes Metrics…

资源利用率监控数据采集

基于Prometheus的HPA

配置Prometheus Adapt… · 将Prometheus指标暴露为Cu… · HPA引用外部指标

基于Prometheus的VPA

VPA Recommender数据源… · Prometheus历史数据对推荐质…

VPA推荐算法详解

内存推荐(百分位法) · CPU推荐(峰值与利用率平衡) · 安全边际与置信区间

VPA推荐算法详解

HPA算法详解

期望副本数计算公式 · 目标指标值与当前值的比例关系 · 容忍度与抖动抑制

HPA算法详解

PodDisruptionBudget(PDB)在VPA中的应用

VPA更新Pod时的优雅驱逐 · PDB配置策略 · 最小可用与最大不可用

PodDisruptio…PDB

集群容量规划基础

节点资源分配 · 预留资源 · 超卖比

集群容量规划基础节点资源分配

成本优化与容量调优的平衡

过度配置与资源浪费 · HPA/VPA对成本的影响 · FinOps实践

成本优化容量调优的平衡

实战案例一

Web应用——HPA基于QPS水平伸… · VPA基于CPU/内存垂直调整 · 协同配置与验证

实战案例一Web

实战案例二

批处理任务——VPA自动调整资源避免… · HPA控制并行任务数

实战案例二VPA

实战案例三

有状态应用(StatefulSet)…

实战案例三StatefulSet

HPA/VPA故障排查

常见错误(指标不可用 · 权限不足 · 更新冲突)

HPA/VPA故障排查

HPA/VPA性能与稳定性

大规模集群下的HPA/VPA性能 · 避免频繁扩缩容 · 调整评估周期

多集群与联邦场景

HPA/VPA在KubeFed或Cl… · 跨集群资源协调

多集群联邦场景

安全与权限

RBAC配置——HPA/VPA所需的… · 最小权限原则

HPA/VPA的替代方案与演进

KEDA(事件驱动伸缩) · Descheduler · Karpenter

HPA/VPA的替代方案

容量调优自动化与GitOps

将HPA/VPA配置纳入Git仓库 · ArgoCD自动同步 · 策略即代码

GitOps容量调优自动化

课程总结与最佳实践

HPA+VPA协同决策矩阵 · 生产环境推荐配置 · 持续优化方法论

课程总结最佳实践