A aplicação se trata de 3 serviços: um producer, uma fila e um consumer.
O producer, que é uma API que recebe uma requisição POST com o campo total no body. Esse total representa o número até o qual o consumer irá usar para calcular a quantidade de primos.
A fila foi implementada usando RabbitMQ para gerenciar a troca de mensagens entre os serviços.
O consumer, que se conecta a fila e fica escutando as mensagens adicionadas para executar a tarefa designada a ela. Nesse caso ela realiza o cálculo de quantos números primos existem até o valor total.
Esse cálculo tem como objetivo aumentar o uso de CPU para que o processo de autoscaling seja ativado. O HorizontalPodAutoscaler está configurado para aumentar as réplicas quando a média de uso ed CPU dos pods atingirem 30% de utilização.
O desenho abaixo representa a arquitetura inicial do nosso sistema:
A medida que o recurso de CPU vai aumentando o autoscaling vai adicionando novos pods para processar a carga de trabalho.
Para executar a aplicação é preciso ter instalado o minikube e o kubectl.
Iniciar o minikube, ele será uma ferramenta interessante para visualizar o processo de escalabilidade.
minikube start
Em seguida, abra um novo terminal e execute:
minikube dashboard
Uma janela deve ser aberta no navegador. Será onde visualizaremos o funcionamento do kubernetes.
Iniciar o sistema com kubectl. Para isso, em um novo terminal e na pasta raiz do projeto, execute o seguinte comando:
kubectl apply -f k8s/deployment.yaml
Esse comando irá aplicar as configurações definidas no deployment.yaml.
Após a execução desse comando, você pode acessar a dashboard gerada pelo minikube e pesquisa pelo namespace producer-cunsumer para visualizar o processo de inicialização do cluster.
Após todos as configurações terem sido aplicadas com sucesso, vamos realizar a execução do arquivo bash.sh que irá estressar a CPU do sistema realizando 5 requisições por segundo.
Primeiro será preciso editar o arquivo bash.sh:
No terminal execute o seguinte comando para exibir o IP do minikube:
minikube ip
Copie esse IP e substitua <MINIKUBE IP> pelo novo IP copiado no arquivo bash.sh. Você pode acessar o arquivo usando o nano ou outro editor de texto se sua preferência.
nano bash.sh
Após realizar a substituição, vamos conseder as permissões necessário para executar o arquivo.
chmod -x bash.sh
E em seguida executar.
./bash.sh
Para encerrar a execução do arquivo basta pressionar Ctrl + C.
Agora vamos acessar a dashboard do minikube e aguardar o aumento de CPU para que o processo de autoscaling seja iniciado.
Na imagem abaixo, veja como novos pods são iniciados a medida que a média de utilização da CPU aumenta.
Para aumentar a carga de processamento, você pode abrir uma nova aba no terminal e executar o comando ./bash.sh para aumentar o número de requisições na aplicação.