はじめに

EKSのAutoScalingには、大きく3種類存在の機能が存在しており、その中のCluster Autoscaler(CA)はMulti-Azに対応していない。

Cluster autoscaler does not support Auto Scaling Groups which span multiple Availability Zones; instead you should use an Auto Scaling Group for each Availability Zone and enable the--balance-similar-node-groupsfeature. If you do use a single Auto Scaling Group that spans multiple Availability Zones you will find that AWS unexpectedly terminates nodes without them being drained because of therebalancing feature.

そこで今回は上記で紹介されている、--balance-similar-node-groupsを使って、Multi-Az構成を組んでみる。

EKSにおけるAutoScaingの種類

Amazon EKSクラスタには、大きく3つのAutoScalingが存在する。

Cluster Autoscaler(CA):Kubernetes Cluster Autoscaler は、リソース不足が原因でポッドが起動できなかった場合、またはクラスター内のノードの利用率が低く、そのポッドをクラスター内の他のノードに再スケジュールできる場合に、クラスター内のノードの数を自動的に調整します。
Horizontal Pod Autoscaler(HPA):Kubernetes Horizontal Pod Autoscaler は、そのリソースの CPU 使用率に基づいて、デプロイ、レプリケーションコントローラー、またはレプリカセット内のポッドの数を自動的にスケーリングします。
Vertical Pod Autoscaler(VPA):Kubernetes Vertical Pod Autoscaler は、ポッドの CPU とメモリの予約を自動的に調整し、アプリケーションを「適切なサイズ」にします。これにより、クラスターリソースを効率的に使用し、CPU とメモリを他のポッドに解放できます。

つまり、EC2など、IaaSレベルでのノードが不足している場合にはCAが管理し、その上で動作するポッドを
どのノード上で動作させるかをHPAが管理し、更に各Podの数をVPAが管理しているというわけ。

今回の記事は、ClusterAutoscalerwo使ったMultiAz構成なので、HPAやVPAは説明していない。

CAを使ったMulti-AZ構成　構築手順

事前準備

まずは、下記を参考にEKSクラスターおよび、ノードグループを作成しておく。
EKSクラスターの作成
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/eks/latest/userguide/create-cluster.htm
ノードグループの作成
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/eks/latest/userguide/create-managed-node-group.html

CAのデプロイ

AWSの公式ページを参考に進めていく
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/eks/latest/userguide/cluster-autoscaler.html

CAをクラスターにデプロイ

下記コマンドを使って、CAをクラスターにデプロイする。

[ec2-user@ip-10-100-20-210 ~]$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/autoscaler/master/cluster-autoscaler/cloudprovider/aws/examples/cluster-autoscaler-autodiscover.yaml
serviceaccount/cluster-autoscaler created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/cluster-autoscaler created
role.rbac.authorization.k8s.io/cluster-autoscaler created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/cluster-autoscaler created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/cluster-autoscaler created
deployment.apps/cluster-autoscaler created

デプロイに対して `cluster-autoscaler.kubernetes.io/safe-to-evict` 注釈を追加

[ec2-user@ip-10-100-20-210 ~]$ kubectl -n kube-system annotate deployment.apps/cluster-autoscaler cluster-autoscaler.kubernetes.io/safe-to-evict="false"
deployment.apps/cluster-autoscaler annotated

CAデプロイを編集

ここで、--balance-similar-node-groupsと--skip-nodes-with-system-pods=falseを追加する。
また<YOUR CLUSTER NAME> をクラスターの名前に置き換える。

[ec2-user@ip-10-100-20-210 ~]$ kubectl -n kube-system edit deployment.apps/cluster-autoscaler
～中略～
      containers:
      - command:
        - ./cluster-autoscaler
        - --v=4
        - --stderrthreshold=info
        - --cloud-provider=aws
        - --skip-nodes-with-local-storage=false
        - --expander=least-waste
        - --node-group-auto-discovery=asg:tag=k8s.io/cluster-autoscaler/enabled,k8s.io/cluster-autoscaler/eks-miharatky-test-01
        - --balance-similar-node-groups
        - --skip-nodes-with-system-pods=false
～省略～

ClusterAutoscalerの最新マイナーバージョンを調査する。

ClusterAutoScalerのリリースページにアクセスし、Kubernetesクラスターのメジャーバージョンとマイナーバージョンを調べる。例えば、2020/5/5現在、最新バージョンは1.16.5になっている。

Cluster Autoscaler イメージタグにバージョンを設定

Cluster Autoscaler イメージタグを、前のステップで書き留めたバージョンに設定する。

[ec2-user@ip-10-100-20-210 ~]$ kubectl -n kube-system set image deployment.apps/cluster-autoscaler cluster-autoscaler=asia.gcr.io/k8s-artifacts-prod/autoscaling/cluster-autoscaler:v1.16.5
deployment.apps/cluster-autoscaler image updated

動作確認

Cluster Autoscaler ログを表示して、実際に動いていることを確認する。

[ec2-user@ip-10-100-20-210 ~]$ kubectl -n kube-system logs -f deployment.apps/cluster-autoscaler

これで設定は完了。
マニュアル通りだが、意外とすんなりいった。

最後に

今回はCAにて、--balance-similar-node-groupsを設定する手順を説明した。
余裕があれば、HPAやVPAについても実際に試してみようと思う。

AWS EKS/EC2構成で、Multi-AZでのAutoScalingを実現する(Cluster Autoscaler編)