Kubernetes（K8s）では、アプリケーションの負荷に応じてPodの数を自動で増減させることができます。この機能を Horizontal Pod Autoscaler（HPA） と呼びます。

HPAを活用すれば、リソースの最適化や高可用性の確保が実現でき、運用効率が大幅に向上します。

本記事では、HPAの概要・導入方法・設定例・ベストプラクティス について解説します。

✨ 1. HPAとは？

Horizontal Pod Autoscaler（HPA）は、CPU使用率 や カスタムメトリクス に基づいて、Podのレプリカ数を自動的に調整する機能です。

✅ スケーリング対象：Deployment、ReplicaSet、StatefulSetなど
✅ スケーリング基準：CPU使用率、メモリ、カスタムメトリクスなど
✅ 条件：メトリクスが閾値を超えた場合にPod数が増減

⚙️ 2. 前提条件

HPAを利用するためには、以下の条件を満たしている必要があります。

Kubernetesクラスタが稼働している
metrics-server がクラスタにインストールされている
対象Podに リソース制限（CPU requests/limits） が設定されている

✅ metrics-server のインストール（例）:

kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml

🛠️ 3. HPAの作成方法

ここでは、CPU使用率に基づいてHPAを作成する基本的な手順を紹介します。

✅ 3.1 Deploymentの作成（サンプル）

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: sample-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: sample-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sample-app
    spec:
      containers:
      - name: app
        image: k8s.gcr.io/hpa-example
        resources:
          requests:
            cpu: 200m
          limits:
            cpu: 500m
        ports:
        - containerPort: 80

kubectl apply -f deployment.yaml

✅ 3.2 HPAの作成

kubectl autoscale deployment sample-app --cpu-percent=50 --min=1 --max=5

CPU使用率が50%を超えた場合にPod数が増加
最小1、最大5までの範囲で自動スケーリング

🔍 4. ステータス確認とモニタリング

現在のスケーリング状態を確認するには以下のコマンドを使用します。

kubectl get hpa

出力例：

NAME         REFERENCE               TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
sample-app   Deployment/sample-app   35%/50%   1         5         1          3m

✅ 5. ベストプラクティス

📌 リソースのrequests/limitsを必ず設定する
→ HPAのスケーリング判断基準になります。
📌 metrics-server は最新を使用し、安定して動作することを確認する
→ メトリクス取得に失敗するとHPAが動きません。
📌 アプリケーションの起動時間を意識する
→ スケールアウト後のレスポンス遅延を避けるため。
📌 HPAの設定値（CPU閾値やPod数）を本番ワークロードに合わせてチューニングする
📌 必要に応じてカスタムメトリクス（Prometheusなど）を導入する

📝 6. まとめ

項目	内容
機能名	Horizontal Pod Autoscaler（HPA）
スケーリング基準	CPU使用率、カスタムメトリクスなど
必須要件	metrics-serverの導入、リソース設定
スケーリング対象	Deployment、ReplicaSet、StatefulSetなど
メリット	負荷に応じた自動スケーリング、高可用性の確保

📘 参考リンク

Kubernetes公式ドキュメント（HPA）
https://kubernetes.io/ja/docs/tasks/run-application/horizontal-pod-autoscale/
metrics-server GitHub
https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server

以上、KubernetesにおけるHPAの導入と基本設定について解説しました。
少しでも皆さんの参考になれば幸いです！

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