本文基于Knative 0.7.0版本代碼故响，解讀KPA的工作原理傀广。
PA reconcile
創(chuàng)建PA時(shí)，PA controller會(huì)開始reconcile過程彩届。
這里KPA可以通過annotationautoscaling.knative.dev/class=kpa.autoscaling.knative.dev或者hpa.autoscaling.knative.dev來指定背后是kpa還是hpa伪冰。如果是hpa，那么reconcile過程則是直接創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的kubernetes hpa樟蠕，目前僅支持resource類型的CPU贮聂，和Object類型的concurrency，即服務(wù)的同步處理請(qǐng)求數(shù)寨辩，同樣通過annotation指定autoscaling.knative.dev/metric=cpu或者concurrency.
后面假設(shè)是kpa模式吓懈。
reconcile過程分為兩步：同步各類資源和反饋desiredReplicas。
同步各類資源
reconcile的過程開始靡狞，會(huì)分別去reconcile以下幾個(gè)資源骄瓣，如果不存在，則會(huì)去創(chuàng)建：
metricService耍攘，他就是kubernetes的service，背后暴露了Pod上metrics sidecar的訪問方式畔勤，其創(chuàng)建是通過deployment的selector選擇pod蕾各，并暴露9090和9091端口，target port則分別是port name=queue-metrics和port name=user-metrics的端口配置
serverlessService庆揪，就是knative的自己的service資源
decider式曲，也是knative自己的資源，他保存了針對(duì)當(dāng)前服務(wù)autoScaling的一些配置信息，他是內(nèi)存態(tài)的吝羞，并沒有在etcd落盤兰伤。并且desiredReplicas也是通過他的status反饋回來的。reconcile在創(chuàng)建decider的時(shí)候會(huì)去MultiScaler上注冊(cè)它钧排，以啟動(dòng)autoScaler敦腔，后面會(huì)講到。
metric恨溜，knative的crd符衔，為metricCollector記錄了metricService的信息，以及stable和panic窗口的大小糟袁。reconciler在創(chuàng)建metric時(shí)判族，會(huì)去MetricCollector上注冊(cè)，以開始收集metric项戴，后面會(huì)講到形帮。
stableWindow大小通過pa上的annotation"autoscaling.knative.dev/window"指定，如"60s"周叮。否則就會(huì)使用全局的配置辩撑。
panicWindow大小通過<panic-window-percentage> * stable-window / 100 得到，可以通過PA上的annotation"autoscaling.knative.dev/panicWindowPercentage"指定则吟，如“50.0”即50%槐臀，不能大于100.0或小于1.0，否則被設(shè)為0氓仲。如果沒提供水慨，也是0，即disable panic window敬扛。
反饋DesiredReplicas
最后會(huì)從decider.status里拿到目前的desiredScale晰洒，然后去嘗試更新對(duì)用deployment的replicas，當(dāng)然啥箭，這里的更新過程會(huì)考慮desiredScale是否合法谍珊，比如是否在最大最小的replicas范圍內(nèi)。
各組件工作原理
MultiScaler
顧名思義急侥，MultiScaler會(huì)維護(hù)一個(gè)scaler的集合砌滞。
每次根據(jù)一個(gè)decider創(chuàng)建一個(gè)scaler后，multiScaler都會(huì)為它單獨(dú)起一個(gè)goroutine坏怪。這個(gè)goroutine會(huì)定時(shí)去計(jì)算desiredScale贝润，并把它更新到decider的statue上÷料“定時(shí)”是通過decider上的spec.tickInterval字段給出打掘，此值是從configMap的全局配置中得到华畏，默認(rèn)是2秒。
這個(gè)計(jì)算desiredScale的過程是調(diào)用uniScaler接口的Scale方法尊蚁。
UniScaler
在uniScale的Scale實(shí)現(xiàn)方法中亡笑，它會(huì)通過MetricClient分別拿到stableWindow和panicWindow聚合出的所有pod的總concurrency值observedStableConcurrency, observedPanicConcurrency。而這里的stableWindow和panicWindow則是通過metric資源拿到横朋。
之后會(huì)根據(jù)拿到的concurrency值判斷當(dāng)前是stable mode還是panic mode仑乌。如果observedPanicConcurrency / readyPodsCount >= panicThreshold則進(jìn)入panic mode。panicThreshold通過target * panicThresholdPercentage得到叶撒。target有三個(gè)來源绝骚，具體參考代碼。panicThresholdPercentage通過PA的annotation"autoscaling.knative.dev/panicThresholdPercentage"得到祠够，最小值110.0压汪，比這小的話則被設(shè)為0。如果進(jìn)入panic mode則replicas只增不減古瓤。
MetricClient (MetricCollector)
reconcile每次創(chuàng)建Metric資源的時(shí)候止剖，都會(huì)去MetricCollector上注冊(cè)metric，以開始收集對(duì)應(yīng)服務(wù)的metric落君。在注冊(cè)時(shí)會(huì)為每個(gè)metric創(chuàng)建一個(gè)對(duì)應(yīng)collection穿香，以及啟動(dòng)一個(gè)goroutine。collection是與某個(gè)服務(wù)對(duì)應(yīng)的metric集合的實(shí)體绎速，而goroutine則會(huì)定時(shí)（hardcode 1秒）通過ServiceScraper去訪問metricService拿取metric皮获。而訪問metric的url正是從Metric.spec.ScrapeTarget生成的，這里ScrapeTarget的值就是metricService.name纹冤。(url格式：http://<svc-name>.<ns-name>:9090/metrics）洒宝。collection在scrape metric時(shí)，會(huì)計(jì)算一個(gè)取樣量萌京，比如pod數(shù)小于或等于3雁歌，則取樣量為3，否則為pod總數(shù)的一個(gè)比例值知残。根據(jù)取樣量n靠瞎，會(huì)n次訪問上面說的url，經(jīng)由metric service（普通的k8s service）從隨機(jī)的pod的sidecar中拿到當(dāng)前的concurrency總量并取平均求妹，得到當(dāng)前的pod平均concurrency乏盐，作為當(dāng)前時(shí)間的指標(biāo)轰异。
Stable mode & Panic mode
stable mode窗口為60秒存哲，默認(rèn)計(jì)算頻率為2秒记焊，autoScaler會(huì)聚合60秒內(nèi)的concurrency數(shù)據(jù)來計(jì)算每個(gè)pod的平均concurrency愉老，并調(diào)整deployment的replicas。（此處pod的數(shù)量來自于metrics server任内，而不是deployment的replicas退疫，因?yàn)閙etrics server才是準(zhǔn)確的）
同時(shí)参歹，autoScaler也會(huì)去聚合一個(gè)panic window時(shí)間內(nèi)的指標(biāo)（默認(rèn)6秒）强挫，如果panic window內(nèi)岔霸，pod平均concurrency就達(dá)或超過了panic閾值（默認(rèn)為目標(biāo)concurrency的2倍），則進(jìn)入panic mode
panic mode時(shí)俯渤，autoScaler也是每2秒就計(jì)算一次呆细，并調(diào)整deployment的replicas，但是他只增加八匠，不減少絮爷。當(dāng)最后一次增加pod事件發(fā)生后，經(jīng)過stable-window秒（默認(rèn)stable-window是60秒）梨树，則自動(dòng)恢復(fù)stable mode坑夯。
全局配置
autoScaling相關(guān)的配置可以通過PA的annotation指定，如果沒有則會(huì)使用configMap提供的默認(rèn)配置抡四。
參考：https://github.com/knative/serving/blob/v0.7.0/pkg/autoscaler/config.go#L56
