面试题：容器化应用弹性伸缩之基础概念

Question

在容器化应用的弹性伸缩场景中，简述水平伸缩和垂直伸缩的区别，以及它们各自适用的场景。

Answer 1

区别

1. 水平伸缩：
   • 概念：通过增加或减少容器实例的数量来调整应用的处理能力。例如在Web应用中，增加更多相同配置的Web服务器容器来应对高流量。
   • 资源变化：每个实例的资源（如CPU、内存等）配置基本不变，主要是实例数量改变。
   • 实现方式：依赖于负载均衡器将流量均匀分配到新增或移除的容器实例上。比如使用Nginx、HAProxy等负载均衡工具。
2. 垂直伸缩：
   • 概念：通过增加或减少单个容器实例的资源（如CPU、内存等）来调整应用的处理能力。例如将容器的CPU核心数从2核增加到4核，或把内存从2GB提升到4GB。
   • 资源变化：实例数量不变，单个实例的资源量变化。
   • 实现方式：修改容器运行时的资源分配参数，比如在Docker中可以通过修改docker run命令中的--cpus和--memory参数，在Kubernetes中可以通过修改Pod的资源请求和限制。

适用场景

1. 水平伸缩适用场景：
   • 高并发场景：如电商的促销活动期间，大量用户同时访问网站，通过水平伸缩快速增加Web服务器容器实例，能有效应对高并发请求。
   • 无状态应用：像大多数Web前端应用，它们不依赖特定服务器实例保存状态，可轻松水平扩展，负载均衡器能将请求均衡分配到各个实例。
   • 成本敏感场景：在非高峰时段，可以减少实例数量降低成本，高峰时增加实例，按实际需求灵活调整资源，节省开支。
2. 垂直伸缩适用场景：
   • 资源瓶颈明确：如果通过监控发现某个容器实例的CPU或内存利用率长期过高，明确是单个实例资源不足导致，垂直伸缩增加资源可直接解决问题。
   • 有状态应用：例如数据库应用，数据存储和处理依赖特定的服务器配置，增加单个实例资源能更好满足其性能需求，避免水平伸缩带来的数据一致性等复杂问题。