扩缩容与高可用¶

Kubernetes 能维护副本、滚动发布和自动扩缩，但应用是否高可用取决于副本分布、健康检查、资源容量、依赖架构和故障演练。

Deployment 滚动发布¶

strategy:
  type: RollingUpdate
  rollingUpdate:
    maxUnavailable: 0
    maxSurge: 1

kubectl set image deployment/order-service \
  app=registry.example.com/order-service:1.4.1 -n order
kubectl rollout status deployment/order-service -n order
kubectl rollout history deployment/order-service -n order
kubectl rollout undo deployment/order-service -n order

maxUnavailable: 0 需要集群有额外容量创建 Surge Pod。Readiness 必须真实反映可接流量状态，否则滚动完成也可能把错误版本全部放量。

HPA¶

HPA 根据 CPU、内存或自定义指标调整 Deployment/StatefulSet 副本数。

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: order-service
  namespace: order
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: order-service
  minReplicas: 3
  maxReplicas: 10
  metrics:
    - type: Resource
      resource:
        name: cpu
        target:
          type: Utilization
          averageUtilization: 70

CPU Utilization 以 request 为基准；未设置 CPU request 时 HPA 计算会受影响。扩容速度还受镜像拉取、应用启动、Readiness 和节点剩余容量限制。

kubectl get hpa -A
kubectl describe hpa order-service -n order
kubectl top pods -n order

VPA 与节点扩缩容¶

VPA 调整 Pod requests/limits，部分模式会重建 Pod；节点自动扩缩负责增减 Node。HPA、VPA 和节点扩缩组合前要明确各自控制变量，避免同时围绕 CPU 产生冲突或扩容链路过慢。

PodDisruptionBudget¶

PDB 限制节点 drain、集群升级等自愿中断期间可同时不可用的副本数：

apiVersion: policy/v1
kind: PodDisruptionBudget
metadata:
  name: order-service
  namespace: order
spec:
  minAvailable: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: order-service

PDB 不保护节点宕机、应用 OOM 或容器崩溃等非自愿中断，也不增加副本。设置过严可能让 drain 永远无法完成。

故障域分散¶

至少把多副本分散到不同节点；有多可用区时再按 zone 分散。使用 Pod Anti-Affinity 或 Topology Spread Constraints，并确认 Label 与实际故障域一致。

高可用检查¶

层次	问题
Pod	是否至少 2 个副本，是否分散节点，Probe 是否正确
Node	宕机后其他节点是否有容量承接
网络入口	Controller/LB 是否多副本和多节点
存储	Volume 能否在故障节点后重新挂载，数据是否有副本/备份
数据库/中间件	应用副本增加不代表依赖已高可用
发布	新旧版本是否兼容，失败能否停止并回退

常见问题¶

现象	优先检查
HPA 不扩容	指标 API、requests、目标指标、maxReplicas
已扩副本但请求仍慢	下游瓶颈、Service/入口、线程/连接池、节点资源
drain 被 PDB 阻塞	当前 Ready 副本、PDB selector、minAvailable/maxUnavailable
多副本仍一起故障	是否集中在同一节点/可用区；公共依赖是否单点
滚动发布卡住	Readiness、资源容量、镜像、maxSurge/maxUnavailable

官方参考：Horizontal Pod Autoscaling、Disruptions。