[发明专利]Kubernetes集群自动缩放系统

权利要求书

1.一种Kubernetes集群自动缩放系统，其特征在于，包括：用于监控整个Kubernetes集群的状态的监控模块、QoS(服务质量)模块、缩放模块和执行模块，其中：监控模块分别输出监控数据至Qos模块和缩放模块，QoS模块计算保障服务质量的CPU利用率上限并输出至缩放模块，内置集群缩放算法的缩放模块根据监控数据和CPU利用率上线得到Kubernetes集群理想值并输出至执行模块，执行模块根据Kubernetes集群理想值对集群进行缩放处理。

2.根据权利要求1所述的Kubernetes集群自动缩放系统，其特征是，所述的监控模块包括：控制中心单元、时序数据库单元和数据监控单元，其中：时序数据库单元和数据监控单元分别部署在不同的pod组件中，控制中心单元用于控制流动数据库单元和性能分析单元的正常运行，控制中心单元向数据监控单元发出Kubernetes集群中所有节点的列表查询请求，对于每个节点，数据监控单元请求Kubelet中的cAdvisor以获取当前节点的CPU利用率信息，并将获得的监控数据输出至时序数据库单元中保存。

3.根据权利要求1所述的Kubernetes集群自动缩放系统，其特征是，所述的QoS模块包括：控制中心单元、压力工具单元和应用程序单元，其中：压力工具单元与应用程序单元部署与同一节点的不同Pod组件中，压力工具单元根据其运行参数改变服务器的CPU利用率，控制中心单元向应用程序发出请求并根据收到的回应计算出响应时间。

4.根据权利要求3所述的Kubernetes集群自动缩放系统，其特征是，通过压力工具单元调节CPU利用率得到相应的响应时间，得到响应时间与CPU利用率的关系图。

5.根据权利要求3或4所述的Kubernetes集群自动缩放系统，其特征是，所述的响应时间的上限T_limit＝α×T_normal，其中：α为一个大于1的系数，T_normal为在Kubernetes集群资源很充裕的环境下得到的响应时间，然后在响应时间与CPU利用率的关系图上通过T_limit得到对应的CPU利用率U_limit，其上限

6.根据权利要求1所述的Kubernetes集群自动缩放系统，其特征是，所述的集群缩放算法，即通过QoS模块提供的CPU利用率上限和监控模块提供的集群上各节点当前的CPU利用率进行阈值判断，对超出阈值的节点进行集群缩小，否则进行集群放大。

7.根据权利要求1或6所述的Kubernetes集群自动缩放系统，其特征是，所述的集群缩放算法具体步骤包括：

1)通过监控模块获取集群上各节点当前的CPU利用率；

2)把每个节点的CPU利用率与U_upper，0.4相比较，当位于区间[0.4，U_upper]内，则不执行集群缩放；当大于U_upper，则集群放大；当小于0.4，则缩小集群；

3)当本次与上次执行都为集群放大或都为集群缩小，则本次集群放大或缩小的大小为上次集群放大或缩小大小的2倍，否则缩放大小为1。

8.根据权利要求1所述的Kubernetes集群自动缩放系统，其特征是，所述的执行模块通过Kubectl命令行接口来控制Kubernetes集群执行相应的集群缩放。