HPA 是 Kubernetes 的水平扩缩容控制器,通过定期调用 metrics-server(或适配器)获取指标,与用户设定的目标值比较后计算副本数,并受冷却策略约束;依赖 metrics-server 正常运行、Pod 设置 resources.requests、scaleTargetRef 正确指向可伸缩对象。

HPA 是什么,它靠什么触发扩缩容
HPA(Horizontal Pod Autoscaler)不是“自己监控然后发命令”,它是一个控制循环:定期调用 metrics-server(或兼容的指标 API)拉取 Pod 的 CPU、内存等指标,再和用户设定的 targetAverageUtilization 或 targetAverageValue 比较,算出目标副本数。这个过程每 15–30 秒执行一次(默认间隔由 horizontal-pod-autoscaler-sync-period 控制),但不会立刻生效——HPA 会遵守 scaleDownDelay 和 scaleUpDelay 等冷却策略,避免抖动。
- 必须部署
metrics-server(v1.23+ 集群不再内置),否则 HPA 一直显示unknown metrics - 自定义指标(如 QPS、队列长度)需额外部署
prometheus-adapter或k8s-prometheus-adapter,并注册到APIService - HPA 只能作用于
Deployment、StatefulSet、ReplicaSet等带scale子资源的对象
如何写一个能真正生效的 HPA YAML
很多 HPA 配置看起来没错,但始终不扩容,常见原因是指标不可达或资源未声明。关键点不在 minReplicas/maxReplicas,而在:
-
scaleTargetRef必须指向一个已存在、且有副本控制器的对象(比如Deployment/my-app),名字大小写、命名空间都不能错 - Pod 必须设置
resources.requests(尤其是cpu),否则 CPU 利用率无法计算(utilization = usage / requests) - 使用
targetAverageUtilization时,值是整数百分比(如70表示 70%),不是小数或带 % 符号 - 若用
targetAverageValue(如100mCPU),指标必须是容器级(containerscope),且metrics-server要支持该指标类型
apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
name: my-app-hpa
spec:
scaleTargetRef:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
name: my-app
minReplicas: 2
maxReplicas: 10
metrics:
- type: Resource
resource:
name: cpu
target:
type: Utilization
averageUtilization: 70
为什么 HPA 显示 Unknown 或迟迟不扩容
这是最常卡住用户的环节,核心排查路径很窄,但容易忽略细节:
- 运行
kubectl get hpa后看AGE列是否为 0s 或极短,若是,说明 HPA 对象刚创建,还没完成第一次指标采集(等待 30 秒再查) - 查看事件:
kubectl describe hpa my-app-hpa,重点找FailedGetResourceMetric或did not receive metrics for any ready pods - 检查
metrics-server是否就绪:kubectl get apiservice v1beta1.metrics.k8s.io应为True;若为False,运行kubectl logs -n kube-system deployment/metrics-server看 TLS 或权限错误 - 如果 Pod 处于
Pending或反复重启,HPA 不会扩——它只对Running且Ready的 Pod 统计指标 - Node 资源不足(如 CPU request 总和超限)会导致新 Pod 卡在
SchedulingDisabled,此时即使 HPA 算出要扩到 8 个,实际也只会维持在当前可调度数
自定义指标扩缩容要注意的硬约束
用 Prometheus 做 QPS 扩容时,不能直接把 http_requests_total 当指标用——HPA 要的是「当前速率」,不是累计值。必须用 rate() 函数,且 adapter 配置里要明确指定:
- 指标名称在 HPA 中引用的
name,必须和 adapter 的rules[].seriesQuery输出一致 -
metrics-server不支持自定义指标,必须走external或object类型,而这两类默认被禁用,需在 kube-controller-manager 启动参数中显式开启:--horizontal-pod-autoscaler-use-rest-clients=true - external 指标是集群级的(如网关总 QPS),object 指标是单实例级的(如某个 Service 的每秒请求数),选错类型会导致 HPA 计算逻辑偏差(例如用 external 扩单个 Deployment,所有副本会按同一全局值缩放)
真实场景里,最易被跳过的一步是:确认你的 Prometheus 查询在 adapter 的 query 字段里能返回单一数值(不是多维向量),否则 HPA 会静默失败。










