Serverless Kubernetes入门：对kubernetes做减法

xuanyun 2019-12-02 云计算 563 0 百度已收录

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ASK: Alibaba Serverless Kubernetes
https://cs.console.aliyun.com/#/k8s/cluster/create/serverless

布景

Kubernetes作为通用的容器编排系统，承载了广泛的运用和场景，包括CI／CD,数据核算，在线运用，AI等，可是因为其通用性和杂乱性，处理一个kubernetes集群关于许多用户而言仍是布满应战的，首要体现在：

  • 学习本钱高；
  • 集群运维处理本钱高，包括节点处理、容量规划，以及各种节点失常问题的定位；
  • 核算本钱在许多场景中没有抵达最优，比如关于一个守时工作Jobs的集群，长时间持有资源池关于用户来说是浪费的行为，资源利用率不高。

Serverless Kubernetes是阿里云容器服务团队对未来kubernetes演进方向的一种探求，通过对kubernetes做减法，下降运维处理背负，简化集群处理，让kubernetes从杂乱到简略。

对Kubernetes集群做减法

无节点处理

我们信赖未来用户会更加注重运用的开发，而不是基础设备的维护。体现在kubernetes集群中，我们我们都希望用户可以注重在pod/service/ingress/job等运用编排语义上，对底层node则可以大崎岖减少注重。

无需处理节点也可以显着下降集群的运维处理本钱，经核算kubernetes常见的失常问题中大大都与节点相关，比如Node NotReady问题，也无需担忧Node的安全问题，以及基础系统软件的晋级和维护。

在ASK集群中，我们运用虚拟节点virtual-kubelet代替ecs节点，虚拟节点的容量可以认为是“无限大”，用户不需求为集群的容量担忧，无需预先做容量规划。
Serverless Kubernetes入门：对kubernetes做减法

无Master处理

和ACK保管版相同，ASK的Master(apiserver, ccm, kcm等)资源被容器服务途径保管，用户无需处理这些中心组件的晋级和运维，也不用付出本钱。

极简的k8s基础工作环境

除了无需处理节点和Master外，我们还对kubernetes集群处理做了许多简化，包括默许保管许多addon，用户无需再处理一些基础的addon，也不需求为这些addon付费。依托阿里云原生的网络和存储等才干，以及一起的保管架构规划，我们供应了极度简化但功用完备的kubernetes基础工作环境。

功用 ACK ASK
存储 需求安置aliyun-disk-controller/flexvolume 无需安置（正在支撑中）
CNI网络 需求安置terway/flannel daemonset 无需安置，依据vpc网络通信
coredns服务发现 需求安置2个coredns副本 无需安置，依据privatezone访问
kube-proxy 需求安置kube-proxy daemonset 无需安置，依据privatezone访问
Ingress 需求安置nginx-ingress-controller 无需安置，依据SLB七层转发
免密拉取ACR镜像 需求安置acr-credential-helper 无需安置，默许支撑
sls日志收集 需求安置logtail daemonset 无需安置，默许支撑
metrics核算 需求安置metrics-server 无需安置，开箱即用
挂载eip 需求安置terway 无需安置，运用annotaion指定
云盘随pod创建挂载 依托aliyun-disk-controller 无需安置，默许支撑
弹性弹性 需求安置cluster-autoscaler 无需安置
GPU插件 需求安置Nivida-docker 无需安置，开箱即用

综上可以正常的看到，ACK集群至少需求2台ecs机器以工作这些底子的Addon，而ASK集群把这些基础Addon化为无形，能抵达0本钱创建一个开箱可用的kubernetes集群。

简化弹性弹性

因为无需处理节点和容量规划，因此当集群需求扩容时也就不需求仔细考虑节点层面的扩容，只需求注重pod的扩容，
这关于扩容的速度和功率都是极大的进步，现在一些客户指定运用ASK/ECI的办法来快速应对业务流量高峰。

其时ASK/ECI支撑30s完全发起500个pod（至Running情况），单个pod发起能抵达10s以内。

更低本钱

除去ASK集群本身的低本钱创建外，pod的按需运用也让许多场景下资源利用率抵达最优。关于许多Jobs或许数据核算场景而言，用户并不需求长时间维护一个固定的资源池，这时ASK/ECI可以很好的支撑这些诉求。

经验证，当pod一天中工作时间少于16个小时，则ASK/ECI的办法比较保有ecs资源池更节省经济本钱。

ECI：快速交给容器资源的弹性核算服务

谈起ASK，一定会谈到ASK的资源底座ECI。ECI是阿里云依据ECS IaaS资源池供应的安稳、高效、高弹性容器实例服务。ECI让容器成为了公有云的第一等公民，用户无需购买和处理ecs就可以直接安置容器运用，这种简化的容器实例产品形状和ASK形成了一个完美的组合。
用户都可以直接运用ECI Open API创建容器实例资源，但在容器场景中用户广泛需求一个编排系统，来担任容器的调度、高可用编排等才干，而ASK正是这样的kubernetes编排层。

关于ASK而言，ECI让ASK容器服务免去了树立后台核算资源池的必要，更不用为底层核算资源池的容量而担忧。依据ECI就从另一方面代表着依据整个阿里云IaaS规模化资源池，天然具有了库存和弹性优势（比如可以毕竟靠Annotation的办法指定底层eci对应的ecs规范，大部分ecs规范都可以在ASK中运用，满足多种核算场景的需求）。其他ECI和ECS复用资源池意味着我们你们可以最大化开释规模化盈余，给用户更好的供应更低本钱的核算服务。

容器生态支撑

ASK对kubernetes容器生态供应了完善的支撑，现在已有许多客户运用ASK来支撑如下各种场景。

  • CI/CD：gitlab-runner，jenkins/jenkins-x
  • 数据核算：spark/spark-operator，flink，presto，argo
  • AI：tensorflow/arena
  • ServiceMesh： istio，knative
  • 检验：locust，selenium

ASK集群不支撑Helm v2，近期ACK/ASK会发布Helm v3的支撑，之后用户都可以非常便当的在ASK集群中安置Charts。

更多ASK参看文档

  • 快速安置jenkins环境及实行流水线构建：https://yq.aliyun.com/articles/685219
  • 创建Service：https://help.aliyun.com/document_detail/86397.html
  • 依据privatezone服务发现：https://help.aliyun.com/document_detail/141685.html
  • 创建Ingress：https://help.aliyun.com/document_detail/86398.html
  • 运用nginx ingress：https://yq.aliyun.com/articles/727019
  • sls日志收集: https://help.aliyun.com/document_detail/86402.html
  • 运用kaniko自动化构建镜像：https://yq.aliyun.com/articles/693541
  • 运用虚拟节点：https://help.aliyun.com/document_detail/118970.html
  • 运用GPU容器实例：https://help.aliyun.com/document_detail/119191.html
  • pod挂载eip：https://help.aliyun.com/document_detail/119199.html
  • 运用镜像快照加速发起：https://help.aliyun.com/document_detail/141241.html
  • 收集pod日志到sls：https://help.aliyun.com/document_detail/131598.html
  • 工作Argo workflow：https://yq.aliyun.com/articles/727132
  • 运用vk-autoscaler: https://help.aliyun.com/document_detail/131590.html

ASK Examples: https://github.com/AliyunContainerService/serverless-k8s-examples