摘要：聚焦華為云Serverless容器服務(wù)CCI提供的 云原生 Cloud Bursting解決方案，結(jié)合典型場景案例及實(shí)操演示，幫助企業(yè)和用戶快速構(gòu)建降本增效方案。
本文分享自華為云社區(qū)《DTSE Tech Talk | 第42期：Cloud Bursting解決方案，Serverless容器降本增效極致體驗(yàn)》，作者：華為云社區(qū)精選。
線下IDC自建K8s集群容量無法滿足業(yè)務(wù)峰值訴求？IDC基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)容流程慢，一次性投入大，管理維護(hù)成本高？在《云原生Bursting，如何助力企業(yè)降本增效》的主題直播中，華為云云原生 DTSE 技術(shù)布道師劉雨青，聚焦華為云Serverless容器服務(wù)CCI提供的云原生Cloud Bursting解決方案，結(jié)合典型場景案例及實(shí)操演示，幫助企業(yè)和用戶快速構(gòu)建降本增效方案。
什么是Cloud Bursting
Cloud Bursting（云爆發(fā)）是一種在本地基礎(chǔ)設(shè)施到達(dá)峰值容量時(shí)使用 云計(jì)算 資源的配置方法。當(dāng)企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)中心的計(jì)算資源不足時(shí)，他們會將額外的工作負(fù)載突增到外部第三方云服務(wù)。Cloud Bursting是一種方便而經(jīng)濟(jì)高效的方式，可為具有不同需求模式和周期性需求峰值的工作負(fù)載提供支持。
通過Cloud Bursting，云消費(fèi)者可以執(zhí)行以下操作：
- 高效使用本地資源
- 減少對本地基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步投資
- 享受公有云帶來的規(guī)模和靈活性
- 避免因業(yè)務(wù)激增而導(dǎo)致業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序服務(wù)中斷
Cloud Bursting在云原生場景下新實(shí)現(xiàn)
Gartner預(yù)測，2025年，基于云原生平臺的數(shù)字化業(yè)務(wù)比例將達(dá)到95%。云原生技術(shù)持續(xù)發(fā)展且市場占比不斷提高， Serverless容器成為云原生2.0時(shí)代企業(yè)上云新的選擇。
Serverless即通過容器來運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用，且基于Serverless架構(gòu)，我們無需為基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)做管理，當(dāng)前Serverless容器的采用規(guī)模也在逐漸增高，使用公有云Serverless容器服務(wù)可以有效降低運(yùn)維成本和減少資源浪費(fèi)。
華為云Serverless容器服務(wù)CCI ( Cloud Container Instance ）是基于Serverless架構(gòu)的容器服務(wù)。它具有極致彈性、隨取隨用、安全隔離、大規(guī)模多元算力、低成本等一系列特點(diǎn)。CCI服務(wù)是作為云原生Cloud Bursting場景下的資源提供者。云原生Bursting解決方案主要有三種接入方式——客戶IDC接入、華為云容器集群接入、Console/API接入。
客戶IDC接入
客戶IDC場景下，即用戶在自己的線下IDC中，擁有自建的K8s集群或者已使用類似華為云CCE 敏捷版服務(wù)，它托管了一套K8s集群，通過安裝CCI提供的彈性套件，將自己的IDC業(yè)務(wù)彈性到云上的CCI。
華為云容器集群接入
用戶通過華為云提供的CCE/ CCE Turbo，可以一鍵式創(chuàng)建K8s集群，但用戶還需要自行管理Node節(jié)點(diǎn)。安裝彈性套件后，用戶可以將CCE內(nèi)的高峰業(yè)務(wù)，彈性到CCI，做一個(gè)靈活的配合——用戶可以將常用業(yè)務(wù)運(yùn)行在集群上，高峰場景業(yè)務(wù)將它彈性到CCI。
Console/API接入
正常的接口調(diào)用，用戶通過Console/API接入，進(jìn)行業(yè)務(wù)下發(fā)。這種場景比較使用一些當(dāng)前內(nèi)部未使用K8s服務(wù)的企業(yè)，但內(nèi)部具備自有的調(diào)度平臺，虛機(jī)和容器同時(shí)使用，這種狀態(tài)下，我們建議其可以采用這種方式。
云原生Bursting關(guān)鍵能力解析
云原生Bursting重要插件Virtual Kubelet
Virtual Kubelet是基于社區(qū)Virtual Kubelet開源項(xiàng)目開發(fā)的插件，作為一種虛擬的Kubelet用來連接Kubernetes集群和其他平臺的API，主要場景是將K8s集群內(nèi)業(yè)務(wù)彈性擴(kuò)展到Serverless容器平臺（如CCI等）。
社區(qū)VK基礎(chǔ)能力：
- 管理VK-Node的生命周期
- 管理調(diào)度到VK-Node Pod的生命周期
- 提供節(jié)點(diǎn)級API（Pod Exec、Logs等）
CCI增強(qiáng)型VK擴(kuò)展能力：
- Pod間網(wǎng)絡(luò)互通、Service互通
- 支持掛載存儲
- 智能校驗(yàn)、智能調(diào)度、智能屏蔽彈性資源池
- 云上日志、監(jiān)控打通
- 環(huán)境一致性優(yōu)化（DNS解析、Hostname、同步Event等）
- 大規(guī)模、可靠性增強(qiáng)
靈活的的調(diào)度控制策略
提供容器組（Pod）級別彈性控制能力
工作負(fù)載中添加virtual-kubelet.io/burst-to-cci標(biāo)簽，進(jìn)行彈性控制，支持如下配置能力：
- auto：根據(jù)用戶集群內(nèi)調(diào)度器實(shí)際打分結(jié)果自動決定是否彈性至CCI，其中在TaintToleration算法上會優(yōu)先選擇調(diào)度到CCE節(jié)點(diǎn)
- localPrefer：集群資源不足時(shí)，將Pod部署到CCI
- enforce：強(qiáng)制調(diào)度至CCI
- off：不調(diào)度至CCI
使用Scheduler Profile對象管理彈性數(shù)量和縮容優(yōu)先級
容器 鏡像 線下線上統(tǒng)一管理
提供統(tǒng)一的鏡像管理能力，簡化Bursting過程鏡像管理。
- 默認(rèn)對接華為云SWR倉庫，支持SWR企業(yè)倉庫
- 提供工具一鍵式同步存量鏡像到華為云SWR / SWR企業(yè)倉庫
- 提供工具支持新增鏡像的增量、定時(shí)同步華為云
- 支持直接訪問自建harbor、云廠商企業(yè)倉庫
- 支持通過鏡像快照能力提升容器鏡像下載性能，單鏡像5s內(nèi)下載
- Bursting彈性套件支持彈性過程中地址替換，業(yè)務(wù)配置零改造
基于Bursting套件，定義正則表達(dá)，替換pod yaml中鏡像地址到華為云SWR。彈性過程業(yè)務(wù)無感，無需處理配置差異
自動匹配華為云倉庫認(rèn)證憑據(jù)，無需業(yè)務(wù)適配
全局的一致體驗(yàn)
提供全局業(yè)務(wù)統(tǒng)一入口
- Pod、ConfigMap、Service和Secret等資源統(tǒng)一從原K8s集群下發(fā)
- Pod依賴項(xiàng)增量同步，避免全量同步造成的帶寬壓力
- 支持K8s集群容器實(shí)例與彈性至CCI實(shí)例通過Service靈活互訪
提供統(tǒng)一運(yùn)維管理
- CCI Pod提供普羅標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控接口，支持對接客戶普羅監(jiān)控平臺
- CCI Pod內(nèi)置fluent-bit插件，支持上傳業(yè)務(wù)日志至kafka
- Virtual Kubelet根據(jù)用戶Pod變化上報(bào)event等信息回傳用戶集群
華為云 開發(fā)者聯(lián)盟
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云原生Bursting客戶案例
基于Serverless容器打造Cloud Bursting靈活上云新體驗(yàn)
Q公司是全球最大的中文在線旅行網(wǎng)站，為消費(fèi)者提供機(jī)票、酒店、會場、度假產(chǎn)品的實(shí)時(shí)搜索，并提供旅游產(chǎn)品團(tuán)購以及其他旅游信息服務(wù)，為旅游合作伙伴提供在線技術(shù)、移動技術(shù)解決方案。
客戶核心訴求：
受前期疫情等影響，客戶減少IDC的硬件資源投資，改用云上資源，以降本增效?？蛻魳I(yè)務(wù)已經(jīng)容器化，并在線下IDC中使用K8s進(jìn)行容器編排，希望減少或避免應(yīng)用改造。
方案價(jià)值：
打通IDC和華為云容器CCI，實(shí)現(xiàn)IDC資源在公有云上 彈性伸縮 ，云上資源按需使用，按秒計(jì)費(fèi)，成本節(jié)省30+%。云上實(shí)例秒級彈性擴(kuò)縮容，構(gòu)筑基礎(chǔ)設(shè)施層支撐上層業(yè)務(wù)流量變化的動態(tài)響應(yīng)能力和穩(wěn)定性。通過華為云提供的Virtual Kubelet組件完成從IDC的K8S集群到云上Serverless容器對接，無需客戶二次開發(fā)，云上/IDC體驗(yàn)一致。
基于云原生Bursting打造開放、高效的云原生 大數(shù)據(jù) 平臺
Z公司擁有2.3億職場人用戶，累計(jì)合作企業(yè)數(shù)達(dá)616萬家。依托強(qiáng)大的數(shù)據(jù)實(shí)力，顛覆傳統(tǒng)招聘模式，建設(shè)開放職崗生態(tài)系統(tǒng)，重塑人力資源市場招聘服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。憑借大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)打造開放的人力資本生態(tài)，讓人才和機(jī)會更精準(zhǔn)高效的建立連接，為生態(tài)內(nèi)的合作伙伴創(chuàng)造更多價(jià)值。
客戶核心訴求 ：
- 春招秋招及日?；顒樱懔α髁可细妆?，無法提前預(yù)測，需實(shí)時(shí)彈性。
- 未來計(jì)劃與業(yè)務(wù)應(yīng)用、算法業(yè)務(wù)等統(tǒng)一資源池和技術(shù)棧，混合部署；Yarn調(diào)度無法按部門按業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)費(fèi)用，預(yù)算申請與資源分配難。
- 原有大 數(shù)據(jù)集 群CPU、內(nèi)存及硬盤等資源使用率低，但資源仍不足，節(jié)點(diǎn)彈性顆粒度大，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
方案價(jià)值：
- 降本增效：改造后資源按需使用，CCE Turbo少量節(jié)點(diǎn)部署控制面，所有業(yè)務(wù)均彈性CCI，較之前的成本減低20%。利用云上高性能彈性資源，報(bào)表任務(wù)執(zhí)行周期縮短一半，實(shí)時(shí)計(jì)算性能提高數(shù)倍。
- 統(tǒng)一平臺：將Flink on K8s實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)拓展到Spark領(lǐng)域，構(gòu)建出高效低成本云原生大數(shù)據(jù)平臺，為更多人才和機(jī)會提供更高效連接，為企業(yè)提供更高價(jià)值的數(shù)據(jù)服務(wù)。
- 極致彈性助力頭部社交公司輕松應(yīng)對突發(fā)流量洪峰
W公司是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的重點(diǎn)和標(biāo)桿，日活2.55億、月活5.93億，突發(fā)業(yè)務(wù)峰值流量高(如各種明星事件、春晚等)，需要借助公有云實(shí)現(xiàn)快速彈性擴(kuò)容能力。
客戶核心訴求：
- IDC資源不足，應(yīng)對突發(fā)事件難以支撐流量洪峰；
- 流量預(yù)警后，彈性伸縮效率低下，未及時(shí)擴(kuò)容導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷后難以快速恢復(fù)，直到流量洪峰退去；
- 遠(yuǎn)高于日常流量需求，高規(guī)格部署，資源成本造成巨大浪費(fèi)。
方案價(jià)值：
日峰伸縮，每日業(yè)務(wù)高峰觸發(fā)擴(kuò)容，按需申請資源，按需計(jì)費(fèi)，節(jié)省資源成本30%+；熱點(diǎn)事件平穩(wěn)運(yùn)行，規(guī)模虛機(jī)+容器實(shí)例擴(kuò)容運(yùn)行業(yè)務(wù)，30秒擴(kuò)容2.4萬核，幫助W公司應(yīng)對50+次熱點(diǎn)事件突發(fā)流量。
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