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简介：2021 年云栖大会现场，阿里云工程师演示了在 6 秒工夫内胜利启动 3000 个 ECI，并全副进入到 Running 状态。本文将为你揭开阿里云 ECI 是如何做到极速扩容的。
引言
依据最新 CNCF 报告，有超过 90% 的用户在生产环境应用容器，并且有超过 80% 的用户通过 Kubernetes 治理容器。是不是咱们的生产环境上了 K8s 就完满解决了利用部署的问题？IT 界有句俗语，没有什么是万能的，K8s 也不是万能的，K8s 解决了利用的编排和调度，但没有解决资源容量的限度、没有解决容器的平安隔离，以及昂扬的运维老本。
传统 K8s 的问题和窘境
资源效率低
这个资源柱状图来自阿里云一个客户，业务的流量高峰期 CPU 大略在 7000-8000 核，在流量低谷期只有几百核 CPU 的应用。如果在做 IT 布局或者购买资源时，依照峰值流量去布局资源，会导致重大的资源节约。但如果依照使用量去实时布局 ECS 资源，又会导致在面对一些突发流量时无奈及时扩容，影响服务的稳定性。
资源隔离弱
容器应用零碎内核的 namespace 进行资源隔离，但内核仅反对 UTS、IPS 等 6 种 namespace 隔离。咱们遇到过一个客户，须要在测试环境批改某个业务 Docker 的工夫，后果导致一台机器上所有的容器工夫都被批改。还有定制内核参数、IO 偏心分享等场景，也有雷同的问题。
同时，容器平安也始终被大家诟病，例如特权容器间接能够看到机器上所有的磁盘数据。
运维老本高
云原生为 IT 带来了很多便当，但同时云原生也让整个 IT 运维变得越来越简单。一个 K8S 容器集群，至多须要部署高可用 Master、网络插件、镜像仓库、日志服务，以及监控组件。即使辛苦把这些组件装置实现，也要面对后续每天各种运维、告警的解决，运维每天是各种的救火。
阿里云弹性容器实例 ECI 应运而生
有没有一种免运维、并且可能按需应用的平安的容器解决方案呢？阿里云弹性容器实例应运而生了。
阿里云弹性容器实例（简称 ECI，Elastic Container Instance）是阿里云联合容器和 Serverless 技术提供的容器运行服务。通过应用 ECI，在阿里云上部署容器时，无需购买和治理云服务器 ECS，能够间接在阿里云上运行 Pod 和容器，省去了底层服务器的运维和管理工作。简略来说，一个 ECI 就是一个 Pod，能够被 K8s 编排和调度。
阿里云弹性容器实例特地实用于突发的业务流量，或者短周期的工作运行。那么 ECI 和客户本人去购买 ECS，在 ECS 里运行 Docker 有什么区别呢？最大的区别在于如果应用 ECI，整个容器的运行时会将由阿里云来运维。
ECI 有以下长处：
- 底层资源由阿里云托管，用户不再须要治理底层 VM（虚拟机）。
- 复用整个阿里云的弹性计算资源池，保障短缺的库存。
- 低成本，按秒计费，从 Pod 开始创立时免费。
- 启动快，秒级启动底层平安沙箱。
- 兼容性强，齐全兼容 K8s。
阿里云弹性容器实例采纳社区的 Virtual Kubelet 计划与 K8s 集成，当集群内有 Pod 创立并调度到 Virtual Kubelet 时，Kubelet 就会调用 ECI 接口，启动 ECI。
ECI 与业务零碎的对接形式包含：
- （举荐）通过阿里云容器服务 Serverless Kubernetes（ASK）部署业务，提供无需运维的 Kubernetes 集群能力，底层 Pod 资源全副应用 ECI 承载。
- （举荐）通过阿里云容器服务 Kubernetes（ACK）部署业务，为 ACK 集群提供额定的海量弹性能力。
- 通过 Virtual Node 对接用户在 ECS 上自建的 Kubernetes 集群，提供方便快捷的弹性计算资源。
- 通过 Virtual Node 对接用户在线下 IDC 自建的 Kubernetes 集群，提供云上的有限弹性计算能力。
- 通过 OpenAPI 间接对接业务零碎，低成本的随时创立或开释 ECI 业务容器。
ECI 极速启动实例：6 秒钟 3000 个容器实例
在 2021 年云栖大会现场，阿里云 Serverless 容器服务弹性容器实例公布了极速启动实例新个性。弹性容器实例在解决上述利用部署问题的根底上，翻新的提供极速启动的产品个性。现场演示了在 6 秒工夫内胜利启动 3000 个 ECI，并全副进入到 Running 状态。
阿里云是如何做到 6 秒钟启动 3000 个容器实例？
一方面，通过大量用户级别的创立历史数据，利用机器学习找出用户创立 Pod 的法则，通过预测预调度、资源复用等伎俩，节俭 ECI 的调度、创立工夫，同时应用了阿里云袋鼠沙箱容器作为引擎，辅以 overlay 网络、存储计划，将单 ECI 实例冷启动工夫压缩到了 3 秒以下，针对袋鼠引擎后续会有专门文章进行具体的介绍，也敬请大家期待。
另一方面，在镜像拉取维度，通过镜像缓存把容器镜像做成快照，免去每次启动 Pod 拉取容器镜像的动作，例如阿里云的达摩院 AI 团队局部镜像能够达到几百 G，如果依照传统形式拉取须要十几分钟，通过 ECI 的镜像缓存计划能够实现 Pod 秒级启动。
展望未来
阿里云弹性容器实例提供了从 Runtime、GuestOS、底层计算、网络、存储资源的免运维全托管服务，并在 2021 年云栖大会上公布了极速的实例启动速度，帮忙客户快捷的实现业务零碎扩缩容。
随着云厂商服务边界的进一步上移，ECI 冀望通过规模化、集约化的资源调度和端到端的 Runtime 设计，提供相比客户自建容器资源池更好的弹性、性能和老本能力，这将是将来 1 - 2 年阿里云弹性容器实例继续摸索的方向。
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