关于自动化:阿里云高庆瑞如何快速搭建低成本高弹性的云上应用

摘要 ：2022 年 8 月 16 日，高效能，才经济 | 云上自动化运维 CloudOps 系列沙龙_第三弹正式开启，阿里云弹性计算技术专家高庆瑞作为第三弹中首位分享的讲师，为咱们带来了题为“如何疾速搭建低成本高弹性的云上利用”的主题分享，以下是他的演讲内容整顿，本篇次要分为四个局部：

1.   云上利用资源抉择
2.   云上利用搭建思考因素
3.   弹性、稳固、低成本的云解决方案
4.   用户问答

01 云上利用资源抉择

云上利用搭建须要思考的因素次要有三个，即稳定性、老本和弹性。其中，稳定性包含基础设施稳定性，利用稳定性，利用可观测性。

用户须要抉择基础设施稳固的云平台，实例经营稳固，可能疾速复原。在利用可观测方面，用户能够借助云平台的监控数据和监控利用，放弃利用的稳定性。

在老本方面，次要波及实例规格、付费类型、资源管理。其中，付费类型决定了利用老本。即便是雷同的实例，应用不同的付费类型，其老本也会有很大的差距。

因为稳定性和老本之间存在矛盾，用户为了进步服务的稳定性，须要减少更多的资源和机器，这就会导致成本上升。当利用面临负载突增的场景，稳定性会有所降落。弹性可能无效解决稳定性和老本之间的抵触。

02 云上利用搭建思考因素

1. 实例选型

阿里云次要提供三类实例，即通用计算、异构计算、裸金属和高性能计算。用户须要依据利用个性，抉择不同的实例。

如果利用是内存型数据库，用户能够抉择内存型实例，防止资源不匹配，导致的资源节约。裸金属和异构计算实用于对资源要求较高的利用场景，比方机器学习。

2. 付费形式

阿里云的付费形式有两种，别离是后付费和预付费。

◾ 后付费是指用户先应用实例，而后再进行计费。它又分为两类，即按量付费和抢占实例。其中，抢占实例可能无效缩小利用的老本。
◾ 预付费是先计费，而后进行理论应用。如上图所示，预付费包年包月的实例，不能够被动开释实例。按量实例和抢占式实例，用户能够被动开释实例。预留实例，通过按量实例抵扣的形式，提供优惠实例。

3.Spot 实例

Spot 实例的价格是动态变化，用户依据 Spot 实例的变动出价。

如果用户的出价高于 Spot 实例的价格稳定，实例就能够始终被应用。当 Spot 实例的价格高于用户出价，零碎会开释开释实例。尽管 Spot 的实例价格比按量更便宜，但 Spot 存在零碎回收、主动回收的危险，稳定性绝对较差。

4. 低成本资源管理计划

利用的负载次要分为三个阶段。

◾ 第一阶段利用根本负载，应用包年包月、预留实例，次要撑持稳固的业务负载。
◾ 第二阶段利用日常顶峰负载，应用按量实例，次要撑持有状态且动态变化的业务负载，保障服务稳定性，节约老本。当利用的负载顶峰降临，通过动静扩容，按量实例，保障高峰期的弹性扩容，低峰期的弹性缩容。
◾ 第三个阶段突增负载，应用抢占式实例，撑持无状态且可容错的业务负载。用户能够通过抢占式实例，保障服务的稳定性，花更少的钱，体验更好的成果。

03 弹性、稳固、低成本的云解决方案

1. 弹性伸缩性能简介

如上图所示，右图展现了弹性伸缩的基本功能。左图展现了传统业务资源的运维场景。彩色线示意业务负载，它是动态变化的；绿的曲线示意资源的部署量。通过传统人为染指的形式进行资源部署。用户长期持有固定的资源。

当流量达到第一个点时，业务负载增长到高峰期，资源量笼罩了高峰期的流量，服务负载没有显著变动。在业务低峰期时，没有进行缩容。服务资源仍依照最大流量进行部署。当现业务负载呈现突增，本来的资源部署量无奈满足业务的负载需要，业务稳定性受到了影响。

传统人工染指模式，有三点弊病，即资源节约、影响服务的稳定性、较高的人工运维老本。

在上图的弹性伸缩模式中，彩色曲线示意业务负载，绿色曲线示意资源量。当业务负载突增，资源量减少，弹性扩容保障了服务的稳定性。当业务负载升高，通过弹性缩容，保障服务的稳定性，从而节约老本。

相比传统形式，弹性伸缩的资源老本更低，没有显著的资源节约场景。弹性伸缩服务的稳定性更强，即便在流量陡增的场景，也能保障服务的稳定性。除此之外，零碎自动化治理，不须要人为染指，升高人工成本。

2. 伸缩必要条件

弹性伸缩必要的条件如上图所示，不是所有的利用都能够立即接入弹性伸缩能力。弹性伸缩次要包含三个方面，即监控能力、部署更新能力、自服务能力。

监控能力次要有三点，监控采集能力、指标聚合能力、监控告警能力。监控能力须要理解业务负载，CPU 指标或 QPS 指标度量。监控告警能力是指，当 CPU 应用大于 50%，触发事件，进行弹性扩缩容。

指标聚合能力须要依照利用进行聚合。如果公有云有 100 台机器，利用只应用了 20 台。在聚合指标时，只须要聚合利用的 20 台机器即可。除此之外，还能够把 20 台机器的 CPU 指标进行均匀，从而实现具体的指标聚合。

当利用进行弹性伸缩，须要具备的部署更新能力，波及三个外围指标。

第一，理解利用的软件部署介质。比方镜像公布形式。
第二，理解自动化部署形式。在弹性扩容时，须要扩容实例，部署利用。
第三，利用自动化降级。当一个利用有十台机器，弹性扩容了两台。在利用部署时，除了部署的十台机器，还须要部署额定的两台。所以，用户须要额定思考的利用部署降级能力。

在自服务能力方面，当弹性扩容之后，用户须要判断利用实例能不能失常对外提供服务。

当弹性扩容的一台实例，启动了一个 web 服务。但 web 服务没有挂载到对应的负载平衡上。此时，用户须要评估本人的服务，是否具备自服务的能力。服务内部是否依赖注册、利用实例是否具备主动注册和登记能力。

3. 弹性伸缩外围概念

通过阿里云弹性伸缩，圈定一批机器，通过伸缩组的实例，进行指标采集、实例部署。

伸缩配置次要有两点。在实例规格方面，实例配置，扩容实例须要额定的参数配置。如果须要进行治理，能够进行相干标记。

在实例镜像方面，如果应用容器提供服务，能够指定利用镜像。从而保障弹性扩容实例，满足用户需要的同时，提供服务。

在伸缩规定和告诉方面，当触发弹性伸缩之后，阿里云能够告诉伸缩流动胜利、失败，用户也能够回绝实时告诉。弹性伸缩对接了云监控零碎事件和 MNS 主题队列。

在伸缩工作方面，次要有三种类型的伸缩工作，即定时工作、报警工作、主动或手动触发。

定时工作是指，在负载高峰期和低峰期有显著的工夫法则。用户能够在高峰期降临之前，定时扩容；高峰期过后，定时缩容。

报警工作能够通过 CPU 或者 QPS 监控指标，进行动静扩缩。主动或手动触发扩缩容，进行动静扩容。

4. 伸缩模式

如上图所示，伸缩衰弱模式会开释或移出不衰弱的 ECS 实例，伸缩组对所有模式默认提供该能力。

伸缩固定模式会通过指定 MinSize，保障固定数量的 ECS 实例。适宜业务稳定不大但有高可用要求的场景，个别与监控模式一起应用。

伸缩手工模式，会依据人工察看监控数据或者用户自有的监控零碎，通过 API 手工伸缩 ECS 实例，手工执行伸缩规定。手工调整 MinSize 或 MaxSize 后，主动创立或开释 ECS 实例，将实例数量维持在 Min 到 Max 之间。

伸缩定时模式，依据配置定时，减少或缩小 ECS 实例，如周五 13：00：00。适宜业务稳定具备肯定法则的场景。

伸缩动静模式，基于监控指标的负载状况，依据配置主动创立或开释 ECS 实例。适宜业务稳定没有显著法则的场景。当单机 CPU>50% 时，能够弥补一些实例，保障服务稳定性，升高单机负载。

5. 伸缩规定

当一个事件触发扩容或缩容时，如何扩缩？

如上图所示，一般伸缩规定是指，假如当 CPU 大于 20% 时，扩容四台。因为没有达到满足业务负载事务需要，机器负载继续升高，扩容一直升高。

步进伸缩规定通过定义扩容的触发阈值，不同阈值会触发不同的扩容动作。

指标追踪伸缩规定是把 CPU 维持在 50%。如果业务负载突增，零碎计算出下个点须要扩容，二十多台机器。依据指标追踪伸缩规定会一次性扩容二十多台，从而疾速应答突发流量场景。

6. 伸缩模式最佳实际

接下来，介绍一下针对于不同利用场景，抉择不同的伸缩模式。

当呈现高下峰比拟固定的利用场景，用户能够应用定时模式，依据配置定时地减少或缩小 ECS 实例，如周五 13:00:00。

对于高稳定性，应答突发流量的利用场景，用户能够应用爱护和动静模式，手动增加包年包月实例，确保业务基座。当业务负载突增时，通过动静伸缩的形式，弥补齐一些资源，保障服务的稳定性。当服务有突发流量时，充分保证服务资源。

如果用户对老本要求较高，能够通过应用按量实例，动静伸缩的形式，配置本人的策略。基于云监控指标负载状况，比方 CPU 使用率，依据配置主动伸缩。

对于负载高下峰绝对稳固的突发场景，用户能够在定时配置进行扩缩容的根底上，依据监控指标动静进一步调整 ECS 实例数。

7. 老本优化最佳实际

当实例资源有了动静生存的能力，如何扩容实例？如上图所示，最现实的形式是，底座是包年包月的实例，保障服务稳定性。当服务高峰期降临，按量应用的绝对于 Spot 实例更稳固。它的老本绝对较低，稳定性较高。

8. 客户案例

作为全球性技术平台，汇量科技 Mobvista 致力于推动数字时代的寰球商业增长。着力打造为企业增长赋能的“SaaS 工具生态”，助力企业在寰球范畴内的增长。

因为汇量科技的广告业务量较大，资源需要较大，对稳定性的要求较高。为了满足客户在资源需求量足够大的场景下，保障资源低成本的需要。

阿里云通过应用弹性伸缩，按量付费、Spot 组合的形式满足了客户需要。通过主动弥补计划，保障了服务稳定性，升高了资源老本 30% 到 40%。主动弥补是指，当 Spot 实例被回收时，弹性伸缩感知到 Spot 被回收，主动弥补一个按量实例代替 Spot，进一步保障服务的稳定性。

04 Q&A 环节，用户问答

Q1 K8s 三个节点如何降低成本？

答：如果只用了三个节点搭建 K8s 集群，须要进一步节省成本，能够在抉择节点时，抉择低配节点、低配规格。付费形式尽可能抉择 Spot 实例。

Q2 如何在高可用和低成本之间，找到一个最符合的点？

答：大家须要联合利用个性，在利用的稳定性和老本之间，进行取舍；联合本身的业务，进行评估。

Q3 如何应答业务变动，导致资源的弹性需要？

答：配置一些简略的告警规定，倡议应用阿里云的弹性产品。如果本人搭建弹性伸缩利用，老本是很高的。

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