面试题：微服务架构下基于CPU使用率的弹性伸缩策略有哪些常见的触发条件？

Question

在基于CPU使用率的微服务弹性伸缩策略中，通常会设定一些触发条件来决定是否进行伸缩操作。请阐述至少3种常见的触发条件，并说明其背后的设计原理。

Answer 1

1. CPU使用率持续高于阈值

• 触发条件：当微服务的CPU使用率在连续一段时间（如5分钟）内，持续高于预先设定的阈值（如80%），则触发扩容操作。
• 设计原理：CPU使用率长时间处于高位，表明当前微服务实例处理请求的能力接近饱和。通过扩容增加实例数量，可分摊负载，避免因处理能力不足导致服务响应变慢或请求丢失，保障服务的可用性和性能。

2. CPU使用率波动超过一定范围

• 触发条件：在短时间内（如1分钟），CPU使用率的波动幅度超过预设范围（例如从40%瞬间飙升至70%且波动差值超过30%），触发伸缩操作。
• 设计原理：CPU使用率的大幅波动可能意味着突发的流量变化。快速的伸缩操作能够及时应对这种突发情况，防止服务因无法适应流量变化而出现故障。同时，相较于单纯依赖使用率阈值，考虑波动范围可以更灵敏地捕捉到流量的动态变化。

3. CPU使用率低于阈值且持续一段时间

• 触发条件：若微服务的CPU使用率在连续的较长时间（如15分钟）内，一直低于设定的较低阈值（如30%），则触发缩容操作。
• 设计原理：长时间的低CPU使用率说明当前微服务实例的资源利用率较低，存在浪费。通过缩容减少实例数量，可以降低资源成本，实现资源的优化配置，提高整体系统的资源使用效率。