基于Nginx Ingress流量指标的多应用弹性伸缩_容器服务 Kubernetes 版 ACK(ACK)-阿里云帮助中心

多实例部署提升了应用的稳定性，但也可能导致资源闲置和集群成本上升。手动调节不仅工作量大，还存在滞后性。使用 Nginx Ingress 对多个应用实施 HPA，可以根据负载动态调整 Pod 副本数量，在确保应用稳定性和响应速度的同时，优化资源使用并降低成本。本文将介绍如何通过 Nginx Ingress 实现多应用 HPA。

Ingress 可将外部请求转发至集群内的 Service，再由 Service 转发至 Pod 处理客户端请求。生产环境中可以基于请求量配置自动扩缩容，通过注册nginx_ingress_controller_requests指标来暴露请求量，基于 Nginx Ingress Controller 自带的指标实现 HPA。ACK 集群的 Nginx Ingress Controller 在社区版基础上进行了功能增强，使用更便捷。

前提条件

通过Nginx Ingress对多个应用进行HPA前，需要将阿里云Prometheus指标转换成HPA可用的指标，需完成如下准备工作。

已部署阿里云Prometheus监控组件，请参见使用阿里云Prometheus监控。
已部署ack-alibaba-cloud-metrics-adapter组件并完成组件的prometheus.url字段的配置。
展开查看如何配置prometheus.url
1. 登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群列表。
2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择应用 > Helm。
3. 在Helm页面的操作列，单击ack-alibaba-cloud-metrics-adapter对应的更新。
4. 在更新发布面板，配置alibabaCloudMetricsAdapter. prometheus. url字段，值为获取的Prometheus数据请求URL，然后单击确定。
  关于如何获取Prometheus数据请求URL，请参见如何获取Prometheus数据请求URL。
  关于配置文件的详细说明，请参见ack-alibaba-cloud-metrics-adapter组件配置文件详解。
已安装压力测试工具Apache Benchmark。
展开查看示例命令
- macOS：使用 Homebrew安装
```
brew install httpd
```
- Windows：访问Apache Lounge，下载 Windows 版本的 Apache，使用cmd命令行执行cd进入解压后的bin目录，运行ab.exe启动程序。
- Ubuntu或Debian:
```
sudo apt update
sudo apt install apache2-utils
```
- CentOS 8或RHEL：
```
sudo yum install httpd-tools
```
安装完成后，可执行ab -V验证是否安装成功。

本教程将创建两个Deployment及其对应的Service，并通过路由Ingress配置了不同的访问路径，实现对外的流量路由。然后，基于nginx_ingress_controller_requests指标为应用配置了HPA，并通过HPA的selector.matchLabels.service字段对指标进行过滤，以实现随着流量的变化为Pod扩缩容的功能。

步骤一：创建应用与服务

使用以下YAML文件创建业务Deployment和对应的Service。

创建并拷贝以下内容到nginx1.yaml文件。

展开查看YAML示例

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: test-app
  namespace: default
  labels:
    app: test-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: test-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test-app
    spec:
      containers:
      - image: registry-cn-hangzhou.ack.aliyuncs.com/acs/sample-app:v1-b070784-aliyun
        name: metrics-provider
        ports:
        - name: http
          containerPort: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: test-app
  namespace: default
  labels:
    app: test-app
spec:
  ports:
    - port: 8080
      name: http
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: test-app
  type: ClusterIP

执行以下命令，创建应用test-app和对应的Service。

kubectl apply -f nginx1.yaml

创建并拷贝以下内容到nginx2.yaml文件。

展开查看YAML示例

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: sample-app
  namespace: default
  labels:
    app: sample-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: sample-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sample-app
    spec:
      containers:
      - image: registry-cn-hangzhou.ack.aliyuncs.com/acs/sample-app:v1-b070784-aliyun
        name: metrics-provider
        ports:
        - name: http
          containerPort: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: sample-app
  namespace: default
  labels:
    app: sample-app
spec:
  ports:
    - port: 80
      name: http
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: sample-app
  type: ClusterIP

执行以下命令，创建应用sample-app和对应的Service。

kubectl apply -f nginx2.yaml

步骤二：创建路由

创建并拷贝以下内容到ingress.yaml文件。

展开查看YAML示例

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: test-ingress
  namespace: default
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
    - host: test.example.com
      http:
        paths:
          - backend:
              service:
                name: sample-app
                port:
                  number: 80
            path: /
            pathType: ImplementationSpecific
          - backend:
              service:
                name: test-app
                port:
                  number: 8080
            path: /home
            pathType: ImplementationSpecific

host：指定服务访问域名。本示例使用test.example.com。
path：指定访问的URL路径。请求到来之后会根据路由规则匹配相应的Service，然后通过Service访问相应的Pod。
backend：由Service名称和Service端口组成，指定当前path转发的Service。

执行以下命令，部署Ingress资源。

kubectl apply -f ingress.yaml

执行以下命令，获取Ingress资源。
```
kubectl get ingress -o wide
```
预期输出：
```
NAME           CLASS   HOSTS              ADDRESS       PORTS   AGE                                                  
test-ingress   nginx   test.example.com   10.XX.XX.10   80      55s
```
部署成功后，可以通过/和/home两个路径分别访问Host地址。Nginx Ingress Controller会根据上方配置分别访问sample-app和test-app。通过阿里云Prometheus查询指标nginx_ingress_controller_requests，可以获取各应用的请求情况。

步骤三：将Prometheus指标转换为HPA可用指标

修改adapter-config文件

登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群列表。
在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择应用 > Helm。
在Helm列表，单击ack-alibaba-cloud-metrics-adapter，在资源区域，单击adapter-config，然后单击页面右上角的YAML 编辑。

用以下代码中的值替换代码中对应字段的值，然后单击页面下方的确定。

关于配置项详解，请参见基于阿里云Prometheus指标的容器水平伸缩。

rules:
- metricsQuery: sum(rate(<<.Series>>{<<.LabelMatchers>>}[2m]))
  name:
    as: ${1}_per_second
    matches: ^(.*)_requests
  resources:
    namespaced: false  
  seriesQuery: nginx_ingress_controller_requests

查看指标输出

执行以下命令，查看指标输出。

kubectl get --raw "/apis/external.metrics.k8s.io/v1beta1/namespaces/*/nginx_ingress_controller_per_second" | jq .

查询指标结果如下：

{
  "kind": "ExternalMetricValueList",
  "apiVersion": "external.metrics.k8s.io/v1beta1",
  "metadata": {},
  "items": [
    {
      "metricName": "nginx_ingress_controller_per_second",
      "metricLabels": {},
      "timestamp": "2025-07-25T07:56:04Z",
      "value": "0"
    }
  ]
}

步骤四：创建HPA

创建并拷贝以下内容到hpa.yaml文件。

展开查看YAML示例

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: sample-hpa
  namespace: default
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: sample-app
  minReplicas: 1
  maxReplicas: 10
  metrics:
    - type: External
      external:
        metric:
          name: nginx_ingress_controller_per_second
          selector:
            matchLabels:
# 可以通过这个字段对指标进行过滤，这里设置的字段会传入adapter.config中的<<.LabelMatchers>>标签。
              service: sample-app
# External指标类型下只支持Value和AverageValue类型的目标值。
        target:
          type: AverageValue
          averageValue: 30
---
apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: test-hpa
  namespace: default
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: test-app
  minReplicas: 1
  maxReplicas: 10
  metrics:
    - type: External
      external:
        metric:
          name: nginx_ingress_controller_per_second
          selector:
            matchLabels:
# 可以通过这个字段对指标进行过滤，这里设置的字段会传入adapter.config中的<<.LabelMatchers>>标签。
              service: test-app
# External指标类型下只支持Value和AverageValue类型的目标值。
        target:
          type: AverageValue
          averageValue: 30

执行以下命令，对业务应用sample-app和test-app分别部署HPA。

kubectl apply -f hpa.yaml

执行以下命令，查看HPA部署情况。

kubectl get hpa

预期输出：

NAME         REFERENCE               TARGETS       MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
sample-hpa   Deployment/sample-app   0/30 (avg)   1         10        1          74s
test-hpa     Deployment/test-app     0/30 (avg)   1         10        1          59m

步骤五：结果验证

HPA部署成功后，使用工具Apache Benchmark进行压测实验，观察业务应用是否会随着请求增大而扩容。

执行以下命令，对Host下的/home路径进行压测。
```
ab -c 50 -n 5000 test.example.com/home
```

执行以下命令，查看HPA情况。

kubectl get hpa

预期输出：

NAME         REFERENCE               TARGETS           MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
sample-hpa   Deployment/sample-app   0/30 (avg)        1         10        1          22m
test-hpa     Deployment/test-app     22096m/30 (avg)   1         10        3          80m

执行以下命令，对Host的根路径进行压测。
```
ab -c 50 -n 5000 test.example.com/
```

执行以下命令，查看HPA情况。

kubectl get hpa

预期输出：

NAME         REFERENCE               TARGETS           MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
sample-hpa   Deployment/sample-app   27778m/30 (avg)   1         10        2          38m
test-hpa     Deployment/test-app     0/30 (avg)        1         10        1          96m

从上述结果可以看到，业务应用在请求量增大超过阈值的情况下成功扩容。

前提条件

步骤一：创建应用与服务

步骤二：创建路由

步骤三：将Prometheus指标转换为HPA可用指标

修改adapter-config文件

查看指标输出

步骤四：创建HPA

步骤五：结果验证

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