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Kubernetes SIG Autoscaling 2025 年度报告解读：VPA、Cluster Autoscaler 与 Karpenter 的自动缩放演进全景

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SIG Autoscaling 是 Kubernetes 社区中负责自动化负载与节点缩放的核心小组，覆盖垂直/水平 Pod 自动缩放（VPA/HPA）、集群级节点自动缩放（Cluster Autoscaler、Karpenter）以及系统组件按集群规模自动伸缩（addon-resizer）等领域。本文基于该 SIG 在 annual-report-2025.md 中发布的 2025 年度报告，结合 README.md、charter.md 与根目录 sigs.yaml 中的组织元数据，系统梳理 2025 年三个核心子项目的版本发布、增强提案、KEP 进展、生态扩张与治理变动，帮助读者快速掌握 Kubernetes 自动缩放生态在 2025 年的完整演进脉络与关键技术信号。

一、SIG Autoscaling 的职责边界与组织形态

根据 charter.md 的定义，SIG Autoscaling 的职责范围包括：

• 自动化负载缩放：垂直与水平 Pod 自动缩放（VPA / HPA），以及容器资源粒度的自动缩放；
• 初始资源评估：为工作负载提供初始资源请求估算；
• 集群按比例缩放：集群内系统组件随集群规模自动伸缩（cluster-proportional scaling）；
• 集群自身缩放：对 Kubernetes 集群的节点层面进行自动化伸缩（节点自动缩放）。

其核心交付物是 HorizontalPodAutoscaler 与 VerticalPodAutoscaler 等自动缩放 API 对象，以及 Cluster Autoscaler 这类自动缩放工具，并负责保障 scale 子资源接口的可用性，以便其他 SIG 能构建可缩放对象。年度报告明确，2025 年该 SIG 持续运营 5 个子项目（Subprojects）：addon-resizer、cluster-autoscaler、horizontal-pod-autoscaler、karpenter、vertical-pod-autoscaler，且全部为「Continuing」状态，无新增或退役子项目。

在治理层面，sigs.yaml 记录的组织数据与年度报告中的领导层变动完全吻合：Chairs 为 Jack Francis（Microsoft）与 Kuba Tużnik（Google），Technical Leads 为 Adrian Moisey、Omer Aplatony 与 Kuba Tużnik，Emeritus Leads 包括 Guy Templeton、Maciek Pytel、Marcin Wielgus 与 Ray Wainman。

二、2025 年度工作亮点总览

年度报告在「What work did the SIG do this year that should be highlighted?」中给出了一份密度极高的成绩单，按子项目拆分如下：

三线并行是 2025 年的最显著特征：VPA 侧重原地（In-Place）更新能力，CA 侧重DRA 与规模化性能，Karpenter 则围绕**容量管理语义（Capacity）与节点叠加（Node Overlay）**快速迭代，全年合计发布了 12 个 minor 版本。

三、Vertical Pod Autoscaler：三个 minor 版本与原地更新 Beta

VPA 在 2025 年保持高频发版节奏，接连发布 1.3.0、1.4.0、1.5.0 三个 minor 版本，其中最值得关注的能力变化是In-Place Pod Resizing 晋升为 Beta（InPlaceOrRecreate特性）（由 @adrianmoisey 推动）。该特性允许 VPA 在 Pod 原地更新资源请求/限制，而无需重建 Pod，从而减少因重启带来的服务抖动——这一方向正是 2024 年度报告（annual-report-2024.md）中「enable in-place pod resource updates compatibility with Vertical Pod Autoscaler」工作的延续与落地。

围绕 VPA，2025 年还推进了三项增强提案（AEP，Autoscaler Enhancement Proposal）：

• AEP-7862：CPU Startup Boost（@kamarabbas99）——为启动阶段提供 CPU 突增能力，解决启动慢/启动卡死类应用的资源供给问题；
• AEP-8026：允许按 VPA 实例配置组件参数（@omerap12）——将组件级配置参数下沉到单个 VPA 对象粒度，增强多工作负载场景下的灵活性；
• AEP-8818：InPlace Update Mode 工作启动（@omerap12）——在InPlaceOrRecreate之外探索纯 In-Place 更新模式，进一步减少对 Pod 重建的依赖。

从命名与编号看，这三项提案均沉淀在 autoscaler 仓库的vertical-pod-autoscaler/enhancements/目录下，构成 VPA 2025 年「原地更新 + 启动优化 + 配置细化」三条主线。

四、Cluster Autoscaler：DRA 迈向 GA 与规模化性能优化

Cluster Autoscaler（CA）在 2025 年发布 1.33.0 与 1.34.0 两个 minor 版本，年度报告点名的关键进展有两点：

1. DRA（Dynamic Resource Allocation）成熟度推进，预计 2026 年毕业到 GA。DRA 与自动缩放的结合意味着节点伸缩需要感知动态分配的资源（如设备、加速器），这是 CA 走向通用硬件调度的重要一步；
2. 规模化性能改进，报告明确列举了两项具体优化：
   • 并行化 ClusterSnapshot 创建：快照创建是调度决策前的关键路径，并行化可显著缩短大规模集群下每次伸缩评估的耗时；
   • 同构 Pod 的更快装箱（faster binpacking）：对资源规格相同的 Pod 群体做批量装箱计算，减少重复计算开销。

这些优化方向与 CA 作为大规模集群默认节点伸缩器的定位一致，解决的是「集群越大、评估越慢」的经典痛点。

此外，CA 在 2025 年提交了两份增强提案：

• Granular Resource Limits（CapacityQuota API）（@norbertcyran）：通过引入 CapacityQuota API 支持更细粒度的资源上限管理；
• Spare Capacity（CapacityBuffer API）（@jbtk）：提供备用容量缓冲，在业务突发前预先保有节点资源。

两份提案共同指向一个主题：让 CA 不只做「按需扩容」，还能管理容量配额与缓冲，这是节点自动缩放从被动响应走向主动容量规划的信号。

五、Karpenter：一年 7 个 minor 版本与新容量语义

Karpenter 是 2025 年节奏最快的子项目，全年发布 1.2.0 至 1.8.0 共 7 个 minor 版本，并围绕「容量管理」与「节点形态」推出多项新能力：

• Static Capacity（alpha）：支持静态容量声明，为固定容量需求的场景提供确定性供给；
• Reserved Capacity（alpha → beta）：在 2025 年内完成了从 alpha 到 beta 的快速演进，提供预留容量语义；
• Node Overlay（alpha）：引入节点叠加层能力，改变节点供给的默认形态；
• 可观测性增强：新增 Metrics、Conditions 与 Events，让运维者能更清晰地观测节点供给状态与异常原因。

与版本发布配套的是六份 RFC 设计文档，构成 2025 年 Karpenter 的技术蓝图：

其中「GTE/LTE Operators」意味着 Karpenter 的需求（Requirements）表达将支持>=/<=这类比较语义，从而更灵活地表达节点约束；「DRA KWOK Driver」则是为 Karpenter 的 DRA 测试提供 KWOK（Kubernetes WithOut Kubelet）驱动的轻量验证路径。这两项连同 CA 侧的 DRA 进展，共同表明DRA 已成为 2025 年整个 SIG 的跨子项目重点。

六、KEP 工作：v1.33 / v1.34 / v1.35 的自动缩放特性

年度报告第四部分列出了 2025 年交付窗口（v1.33、v1.34、v1.35）内由 SIG Autoscaling 推进的 KEP 进展，2025 年内共两项进入阶段里程碑：

• Alpha（v1.35）：KEP 5030 ——将 CSI 卷挂载限制与 Cluster Autoscaler 集成。该特性让 CA 在扩容决策时考虑节点的 CSI 卷挂载数量上限，避免因节点挂载能力不足导致 Pod 调度失败；
• Beta（v1.35）：KEP 4951 ——HPA 可配置容差（Configurable tolerance for HPA）。允许用户调整 HPA 的默认容忍度阈值，在「过度敏感导致频繁伸缩」与「响应迟钝导致资源浪费」之间取得可配置的平衡。

对比 2024 年（v1.30/v1.31/v1.32 窗口）KEP 1610「Container Resource based Autoscaling」在 v1.30 转为 Stable，可以观察到一条清晰的能力演进链：容器级资源缩放（2024）→ HPA 容差可配置 + 挂载限制感知（2025）——自动缩放从「能不能缩」走向「缩得准、缩得稳」。

七、生态健康度：Provider 扩张与领导梯队建设

年度报告用「Healthy Ecosystem」概括 2025 年的生态进展，具体体现在三个层面：

1. Karpenter Provider 成熟度提升

• IBM Cloud Provider（karpenter-provider-ibm-cloud）加入，扩大了对 IBM 云环境节点供给的支持；
• Cluster API Provider（karpenter-provider-cluster-api）就位，让 Karpenter 可以与 Cluster API 管理的基础设施协同工作。

2. Cluster Autoscaler Provider 增长

• 新增CoreWeave Provider（位于 autoscaler 仓库cluster-autoscaler/cloudprovider/coreweave目录）；
• 新增Utho Provider（位于cluster-autoscaler/cloudprovider/utho目录）。

Provider 的持续扩张意味着两种节点伸缩器在多云与专业基础设施（GPU/云主机）上的覆盖越来越广，用户选择面更大。

3. 工程领导梯队成长

• @DerekFrank 与 @engedaam 被增补为 Karpenter 项目 approvers，为项目引入了更多代码审查与决策力量。

八、治理变动：Chair 更迭与 HPA 维护者缺口

年度报告披露了 2025 年 SIG 层面的重要人事变动：

• Maciek Pytel 卸任 Chair（报告特别致谢 @maciekpytel）；
• Kuba Tużnik（@towca）晋升为 Chair；
• Jack Francis（@jackfrancis）晋升为 Lead；
• Ray Wainman 由 Lead 转为 Emeritus（致谢 @raywainman）；
• Adrian Moisey（@adrianmoisey）晋升为 Lead。

这一变动后的领导结构（2 位 Chair + 3 位 Tech Leads）已同步反映在 README.md 与 sigs.yaml 中，两个文件与年度报告完全一致。

与此同时，报告在「需要帮助的领域」中明确发出求助信号：HPA（horizontal-pod-autoscaler）子项目需要至少再多一位常态化维护者。虽然 @omerap12 在维护 VPA 之余显著加强了对 HPA 的支持，但单人支撑的风险仍然存在，相关进展被跟踪在 kubernetes/kubernetes#128948 议题中。这是社区读者可以关注的直接贡献入口。

九、社区动态与工作组版图变化

在社区传播层面，2025 年 SIG 在KubeCon NA 2025上发布了 SIG Update 演讲，作为面向整个社区的年度总结窗口。

工作组（Working Groups）方面，年度报告记录了版图的调整：

• 新增（2025 年）：WG Node Lifecycle——该工作组的目标是改善节点与 Pod 生命周期管理，包括更好的节点排水/维护、Pod 中断/终止处理，并明确将「改进节点与 Pod 自动缩放」列为目标之一（见 wg-node-lifecycle/README.md），其 Stakeholder SIG 列表将 SIG Autoscaling 列于首位；
• 继续运行：WG Batch、WG Device Management、WG Serving；
• 退役预告：WG Serving 将于 2026 年 2 月退休。该工作组聚焦加速工作负载的推理服务支持（见 archive/wg-serving/README.md），其退休表明相关工作已进入收尾或移交阶段。

十、运营健康度：治理流程全绿

年度报告末尾的「Operational」部分逐项核对了 SIG 治理要求（依据 committee-steering/governance/sig-governance.md）的完成情况：

• README.md 准确性审核与更新；
• CONTRIBUTING.md 准确性审核与更新；
• 其他贡献类文档（devel 目录、贡献者指南）审核与更新；
• sigs.yaml 中子项目列表及关联 OWNERS 文件审核与更新；
• sigs.yaml 中 SIG 领导（chairs、tech leads、subproject leads）信息准确且活跃；
• 2025 年会议纪要与录像已从 README.md 链接并更新/上传。

全部治理项勾选完成，说明 SIG Autoscaling 在快速迭代产品的同时保持了良好的文档与元数据卫生，这为外部贡献者提供了可靠的入口信息。

十一、总结：2025 年自动缩放生态的四个关键词

综合 annual-report-2025.md 的全文，可以用四个关键词概括 SIG Autoscaling 的 2025 年：

1. In-Place：VPA 的InPlaceOrRecreate进入 Beta，加上 AEP-8818 InPlace Update Mode 启动，原地更新成为负载缩放的主旋律；
2. Capacity 语义：Karpenter 的 Static/Reserved Capacity 与 CA 的 CapacityQuota/CapacityBuffer 提案，共同把节点伸缩从「按需扩容」推向「容量规划」；
3. DRA 贯通：CA 的 DRA 成熟度推进（2026 年 GA 在望）与 Karpenter 的 DRA KWOK Driver，显示动态资源分配正在成为两个节点伸缩器的共同基础设施；
4. 规模化性能：CA 的 ClusterSnapshot 并行化与同构 Pod 快速装箱，以及 Karpenter 的可观测性增强，为大规模集群的伸缩可靠性提供了底座。

对于希望深入参与的开发者，报告给出了清晰的切入点：HPA 子项目正在公开招募常态化维护者；VPA 的 AEP、CA 的 proposals、Karpenter 的 RFC 均处于活跃设计期；新增的 WG Node Lifecycle 也与自动缩放强相关。读者可从 README.md 的会议信息（每周四 17:00 Poland 时区例会）、Slack 频道与邮件列表进入社区，从根目录 sigs.yaml 获取子项目 OWNERS 与领导层的权威清单。

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