面向微服务架构的资源高效水平自动扩缩容器：Smart HPA
分布式、并行与集群计算
2024-07-30 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
微服务架构在学术界和工业界均广受欢迎，提供了增强的灵活性、可重用性和可扩展性。为简化微服务架构中的扩缩容操作，容器编排平台如 Kubernetes 提供了水平自动扩缩容器（HPA），旨在调整微服务的资源以适应波动的工作负载。然而，现有的 HPA 不适用于资源受限的环境，因为它们基于微服务的 individual 资源容量做出扩缩容决策，导致服务不可用和性能下降。此外，HPA 架构还存在数据处理效率低和缺乏协调扩缩容操作等问题。为此，本文提出一种灵活的资源高效水平自动扩缩容器——Smart HPA。其具有分层架构，集成了集中式和分布式架构样式，以发挥各自优势并弥补其局限性。我们引入的资源高效启发式方法使 Smart HPA 能够在微服务之间交换资源，从而在资源受限的环境中实现微服务的有效自动扩缩容。我们的实验结果表明，Smart HPA 在减少资源过度使用、超额配置和不足配置方面优于 Kubernetes 基准 HPA，同时提高了对微服务应用的资源分配。
引用
@article{arxiv.2403.07909,
title = {Smart HPA: A Resource-Efficient Horizontal Pod Auto-scaler for Microservice Architectures},
author = {Hussain Ahmad and Christoph Treude and Markus Wagner and Claudia Szabo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.07909},
year = {2024}
}