关于云计算:TKE-注册节点IDC-轻量云原生上云的最佳路径

林顺利，腾讯云原生产品经理，负责分布式云产品迭代和注册节点客户扩大，专一于云原生混合云新形态的推广实际。

背景

企业在继续业务运维过程中，感触到腾讯云 TKE 带来的便捷性和极致的应用体验，将新业务的公布以及老业务都迁徙到云上 TKE 来实现。但很多企业数据中心建设较为晚期，选型上采取了自建 IDC 机房的计划，长久以来的 IDC 经营保护和企业上云的诉求产生了抵触和矛盾

1、资源难利旧 / 利用率低

• 业务大部分在云上运行，存量的 IDC 主机难以利旧；
• 云下资源业务利用率低（次要是 CPU 资源），均匀不超过 20%，资源节约重大；
• 对于 GPU 只能实现整卡利用，少数业务运行达不到单卡门槛时产生了 gpu 资源节约；

2、运维老本高

• 自建 Kubernetes 带来了运维的部署交付和保护老本；
• Kubernetes 的降级保护、组件（如 kubelet）的降级保护带来了运维的继续经营老本；
• 自建集群呈现问题时，尤其是零碎组件问题场景下，故障定位难，修复老本高；
• 基于自建集群，实现运维的监控需要，要求运维进一步自建监控零碎、日志零碎，减少了运维复杂度；

3、难以对立调度

• 云上曾经应用容器服务，云下有物理机，难以买通云上云下资源，实现对立调度和治理；
• 云上和云下资源散布在不同的地区，难以将不同地区的资源放在一个集群中对立治理；

云上和云下的对立纳管

如何解决企业 IDC 和上云的抵触问题？这仿佛在过来曾经有了答案 – 混合云部署。然而当下，咱们面临的是云原生的新场景而非单纯的上云，因而，咱们基于传统混合云的解决方案进一步深刻思考，独创出 IDC 轻量级云原生解决方案 – 注册节点 ：IDC 节点和 TKE 买通，云上作为管控面来提供治理、调度、监控能力，云下 IDC 作为撑持面来理论承载业务运行。在满足企业 资源利旧、托管运维、混合部署 / 调度 等云化场景的同时，将云上对于 降本增效 的外围个性下沉到 IDC 节点实现无缝集成，进一步促成了 IDC 节点资源的无效、高效利用。

TKE 注册节点的外围个性

• 老本洞察：可视化监控各种类型工作负载下各项维度指标的应用状况，帮忙用户发现资源节约；
• Crane：负载资源配额的智能举荐和节点上业务的专有调度，进步资源利用率；
• qGPU：强隔离的 GPU 虚拟化技术，业务调配 GPU 不是按整卡而是可按 1 /10 卡做细粒度的分派，缩小 GPU 资源节约；

注册节点曾经反对腾讯上万台 IDC 节点，CPU 累计超过 500w 核，成为 IDC 节点轻量上云新范式。在上云同时，平台侧借助云原生资产大盘的资源监控和 crane 的专有调度能力，晋升了 IDC 节点的资源利用率，节点资源均匀水位值由 15% 迁越至 50%。

注册节点，IDC 轻量级云原生最佳门路

TKE 注册节点是针对混合云部署场景，全新降级的节点产品状态，解决了企业在 IDC 运维过程中面临的各类问题：

1. 资源利旧和利用率晋升

   充分利用 IDC 资源，并通过 Request 举荐、动静调度、节点超卖等能力进一步晋升 IDC 资源的利用率。同时针对于 GPU 资源应用，提供厘核级算力隔离与多优先级混部。

2. 节点托管运维

   免去在本地搭建、运维 k8s 集群的老本，无缝集成腾讯云云原生相干服务，涵盖日志、监控、审计、存储、容器平安等能力，用户仅须要运维本地服务器即可，并提供节点申明式运维的能力，反对节点疾速降级及回滚。

3. 云上云下对立调度

   反对在单集群内同时调度本地节点与云上 CVM 节点，便于将云下业务拓展至云上，同时无需引入多集群治理。

注册节点产品能力

云上能力赋能云下

• 可视化资源监控：通过 CPU/ 内存利用率、节点装箱率等指标直观展现老本耗费和资源节约现状；
• 业务配额智能举荐：依据业务 Pod 的历史水位，帮忙用户举荐、配置正当的 request；
• GPU 共享无效利用：提供了 qGPU 能力，qGPU 是内核级别 GPU 虚拟化技术，实现 GPU 共享和强 QoS 隔离，性能简直零损耗；
• 动静调度、重调度：提供指标利用率配置能力，基于实在利用率调度，放弃节点在平安水位；

IDC 资源利旧和托管免运维

IDC 注册节点托管至云上，作为 TKE 的 worker 节点承载业务，人造实现了资源利旧；管制面在云上 TKE，集群组件的运维、降级、继续经营都由 TKE 自动化实现。

晋升 IDC 节点利用率

基于 Crane 的专有调度器提供了节点超卖的能力，用户能够自主配置节点的放大系数，业务动静调度至放大节点上，晋升了节点的装箱率并进一步晋升了节点的利用率。

对立纳管云上和云下节点

云上节点和注册节点通过不同的节点池来进行治理，业务资源调度时可指定节点池和节点类型，能够实现云上云下互相弹性。

注册节点应用场景

企业 IDC 资源利旧

企业 IDC 中存在各类急需无效利旧的服务器节点，包含 闲置节点、老旧节点、退保节点等，这些节点面临诸多问题：

• 机器是异构的，难以对立满足业务的诉求；
• 老旧机器的运维简单，难度高；
• IDC 节点资源利用率低，节约重大；
• 本地公有容器化建设和保护老本高；

通过注册节点的计划，企业在极短时间内就可能实现 IDC 节点接入 TKE 的动作（单节点 10min 内接入），应用 TKE 服务。并且，进一步

• 复用 TKE 云上能力，包含监控，日志，平安等；
• 晋升了资源利用率：复用云上节点利用率晋升计划，最高可晋升 5 倍；
• 不便降级运维：云上集群主动降级，节点可设置降级窗口降级；

GPU 细粒度调配

当用户业务 pod 须要应用 GPU 资源且使用量较低甚至不满 1 卡时，如果采纳 Kubernetes 原生的 GPU 配额机制会造成资源节约。

注册节点无缝集成了腾讯云 qGPU 技术，反对在多个容器间共享 GPU 卡并提供容器间显存与算力强隔离的能力，从而在更小粒度应用 GPU 卡的根底上，保障业务平安，达到进步 GPU 使用率、升高用户老本的目标。依赖底层弱小的 qGPU 隔离技术，可做到 GPU 显存和算力的强隔离，共享应用 GPU 的同时，保障业务性能与资源不受烦扰。

多地区对立治理

用户在不同地区中都有存量的 IDC 机房场景下，想要实现对立的资源管理难度十分大，每个地区新建治理立体和业务公布流程减少了运维日常工作复杂度。

注册节点计划能够帮忙用户将不同地区的 IDC 注册到同一个 TKE 集群中进行对立的治理运维，对立了管控入口，升高了运维的复杂度。

云上云下容灾调度

负载 + 高可用的多集群、多套计划的运维老本高，而私有云和 IDC 资源的隔离性，人造适宜用来企业落地业务的容灾场景，用户急需探寻如何通过云上云下实现容灾调度的需要。

注册节点计划中，业务能够自定义调度模式，用户能够自主抉择将服务调度至云上还是云下，云上云下互相弹性，满足单集群容灾场景。

如何创立注册节点

应用注册节点性能的前提条件：

• IDC 节点操作系统：tencent os 2.4、3.1；
• TKE 规范集群：版本 v1.18 及以上；网络插件类型为 cillium overlay；
• 网络买通：IDC 和 TKE 专线买通；

节点注册步骤：

TKE 规范集群，进入集群详情页 > 抉择左侧菜单栏中的节点治理 > 节点池 > 点击新建节点池，抉择注册节点池并填写对应参数提交。

节点池创立实现后进入节点池 > 点击新增节点，复制命令并到 IDC 主机上执行即可。

总结

腾讯云 TKE 中提供了 3 种节点运维的新范式：

• 申明式节点运维 - 原生节点；
• 有节点的 serverless – 超级节点；
• IDC 轻量上云–注册节点；

3 种节点类型别离面向客户不同的业务场景，TKE 实现了一个集群中同时纳管这 3 种节点新范式和 TKE 一般节点的对立治理、调度计划。这也是腾讯云原生一贯的科技与人文观点，用交融的状态帮忙客户解决各类业务撑持的问题、继续关注升高用户的运维老本。

咱们心愿通过企业渐进式上云最佳计划注册节点，最低老本的实现 IDC 业务原地云原生，用户能够便捷的、分钟级的取得云上云原生的能力，实现降本增效。