8. 性能与成本
8.1 弹性伸缩
伸缩策略
智能教育系统需要根据负载情况自动调整资源,以平衡性能和成本。
水平伸缩(Horizontal Scaling)
- 自动扩容:当CPU使用率>70%或请求队列长度>100时,自动增加实例
- 自动缩容:当CPU使用率<30%且持续10分钟时,自动减少实例
- 最小实例数:保持至少2个实例,确保高可用
- 最大实例数:最多20个实例,防止成本过高
垂直伸缩(Vertical Scaling)
- 资源升级:当单个实例资源不足时,升级实例规 格
- GPU加速:AI推理任务自动使用GPU实例
- 资源降级:低负载时降级实例规格,节省成本
伸缩配置示例
# Kubernetes HPA配置
apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
name: education-api-hpa
spec:
scaleTargetRef:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
name: education-api
minReplicas: 2
maxReplicas: 20
metrics:
- type: Resource
resource:
name: cpu
target:
type: Utilization
averageUtilization: 70
- type: Resource
resource:
name: memory
target:
type: Utilization
averageUtilization: 80
behavior:
scaleDown:
stabilizationWindowSeconds: 300
policies:
- type: Percent
value: 50
periodSeconds: 60
scaleUp:
stabilizationWindowSeconds: 0
policies:
- type: Percent
value: 100
periodSeconds: 60
- type: Pods
value: 2
periodSeconds: 60
资源调度
资源调度策略
- 优先级调度:高优先级任务优先分配资源
- 负载均衡:将任务均匀分配到各个节点
- 亲和性调度:相关任务调度到同一节点,减少网络开销
- 反亲和性调度:关键服务分散到不同节点,提高可用性