【腾讯云 Finops Crane 集训营】安装使用及 EHPA 弹性演示
随着时间的推移，降本增效成为了企业界和组织中的一个新口号。在 2023 年，这个口号进一步获得了广泛的认可和重要性，成为了许多组织在业务运营中的关键目标。在 2023 年，许多组织开始将降本增效作为战略性目标，并将其融入到整个组织的文化和运营流程中。这需要组织内部的各个部门和团队共同努力，从高层管理层到基层员工，都需要意识到降本增效的重要性，并为之努力。降本增效的方法多种多样，其中一个关键领域是技术和数字化转型。组织通过采用新技术、数字化工具和自动化流程来改进业务流程和运营效率。例如，采用先进的数据分析和人工智能技术，组织可以更好地理解和优化成本结构，找到潜在的成本节约机会。同时，云计算和容器化技术如 Kubernetes 等的应用，也为降本增效提供了新的机会，通过资源优化和自动化管理来降低成本并提高效率。那么今天就为大家介绍 Crane
什么是 Crane?
Crane 是一个基于 FinOps 的云资源分析与成本优化平台。它的愿景是在保证客户应用运行质量的前提下实现极致的降本。
Crane 的整体架构如下：
Craned
Craned 是 Crane 的最核心组件，它管理了 CRDs 的生命周期以及 API。Craned 通过 Deployment 方式部署且由两个容器组成：
Craned: 运行了 Operators 用来管理 CRDs，向 Dashboard 提供了 WebApi，Predictors 提供了 TimeSeries API
Dashboard: 基于 TDesign's Starter 脚手架研发的前端项目，提供了易于上手的产品功能
Fadvisor
Fadvisor 提供一组 Exporter 计算集群云资源的计费和账单数据并存储到你的监控系统，比如 Prometheus。Fadvisor 通过 Cloud Provider 支持了多云计费的 API。
Metric Adapter
Metric Adapter 实现了一个 Custom Metric Apiserver. Metric Adapter 读取 CRDs 信息并提供基于 Custom/External Metric API 的 HPA Metric 的数据。
Crane Agent
Crane Agent 通过 DaemonSet 部署在集群的节点上。
Crane 的主要功能
成本可视化和优化评估
提供一组 Exporter 计算集群云资源的计费和账单数据并存储到你的监控系统，比如 Prometheus。多维度的成本洞察，优化评估。通过 Cloud Provider 支持多云计费。推荐框架
提供了一个可扩展的推荐框架以支持多种云资源的分析，内置了多种推荐器：资源推荐，副本推荐，HPA 推荐，闲置资源推荐。
基于预测的水平弹性器
EffectiveHorizontalPodAutoscaler 支持了预测驱动的弹性。它基于社区 HPA 做底层的弹性控制，支持更丰富的弹性触发策略（预测，观测，周期），让弹性更加高效，并保障了服务的质量。
负载感知的调度器
动态调度器根据实际的节点利用率构建了一个简单但高效的模型，并过滤掉那些负载高的节点来平衡集群。
拓扑感知的调度器
Crane Scheduler 与 Crane Agent 配合工作，支持更为精细化的资源拓扑感知调度和多种绑核策略，可解决复杂场景下“吵闹的邻居问题"，使得资源得到更合理高效的利用。
基于 QOS 的混部
QOS 相关能力保证了运行在 Kubernetes 上的 Pod 的稳定性。具有多维指标条件下的干扰检测和主动回避能力，支持精确操作和自定义指标接入；具有预测算法增强的弹性资源超卖能力，复用和限制集群内的空闲资源；具备增强的旁路 cpuset 管理能力，在绑核的同时提升资源利用效率。
快速体验:
Crane Dashboard 在线 Demo: http://dashboard.gocrane.io/
安装及使用
单机简易版(kind)
官方训练营的实验手册访问地址:https://www.aliyundrive.com/s/kn1bWt3ECah
官方为大家提供了一个实验手册，采用的是 Kind 部署的单节点，方便大家快速的跑通实验，仅需一条命令即可
运行本地的 Kind 集群和 Crane 组件以下命令将安装 Crane 以及其依赖 (Prometheus/Grafana).
自定义集群
建议使用 kubernetes v1.25 以前的版本，在安装手册上有明确的提示
修改脚本
然后再直接运行脚本即可，最终呈现效果如图
端口映射
EHPA 智能弹性
EffectiveHorizontalPodAutoscaler（简称 EHPA）是 Crane 提供的弹性伸缩产品，它基于社区 HPA 做底层的弹性控制，支持更丰富的弹性触发策略（预测，观测，周期），让弹性更加高效，并保障了服务的质量。
提前扩容，保证服务质量：通过算法预测未来的流量洪峰提前扩容，避免扩容不及时导致的雪崩和服务稳定性故障。
减少无效缩容：通过预测未来可减少不必要的缩容，稳定工作负载的资源使用率，消除突刺误判。
支持 Cron 配置：支持 Cron-based 弹性配置，应对大促等异常流量洪峰。
兼容社区：使用社区 HPA 作为弹性控制的执行层，能力完全兼容社区。
案例演示
该案例是官方提供的一个演示案例，展示的是随着请求增加，CPU 负载会逐渐增高，通过 EHPA，会自动扩容，增加或减少 Pod，保持弹性和高效以及服务质量
安装 Metrics Server
创建测试应用
用以下命令启动一个 Deployment 用 hpa-example 镜像运行一个容器， 然后将其暴露为一个 服务（Service）：
创建 EffectiveHPA
运行以下命令查看 EffectiveHPA 的当前状态：
生成负载
观察 ehpa
通过下图可以看到，当流量负载上来的时候，Ehpa 会自动扩容，以降低目标值负载，在流量停止的时候，会自动缩容，以降低到 MinPods，实现整个服务的弹性和高效以及高可用
总结
作为一个 k8s 的初学者，很巧的赶上了这次的活动，通过这次活动有幸了解到了 crane，大致清楚了 crane 的功能及其特性，同时增本增效的确是一个很重要的点，通过 Crane 仪表盘，用户可以很清晰的看到整个 kubernetes 集群的使用情况以及成本，还可以通过平台推荐的规则进行管理，从而实现降本的需求。同时我也使用了Steampipe.io,其成本查询和 gocrane 中的 Fadvisor 有一点相似，不过从最终目标来看，Fadvisor 似乎更有优势，Comparator 是云原生多云比价器，能够自动识别平台的工作负载类型，划分为 serverless 和 serverful 工作负载，并生成推荐资源规格，最后给出合理的迁移策略和成本费用优化。
关于腾讯云 Finops Crane 集训营：Finops Crane 集训营主要面向广大开发者，旨在提升开发者在容器部署、K8s 层面的动手实践能力，同时吸纳 Crane 开源项目贡献者，鼓励开发者提交 issue、bug 反馈等，并搭载线上直播、动手实验组队、有奖征文等系列技术活动。既能让开发者通过活动对 Finops Crane 开源项目有深入了解，同时也能帮助广大开发者在云原生技能上有实质性收获。为奖励开发者，我们特别设立了积分获取任务和对应的积分兑换礼品。
活动介绍送门：https://marketing.csdn.net/p/038ae30af2357473fc5431b63e4e1a78
开源项目： https://github.com/gocrane/crane
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【指剑】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/dbc797f9b9c029e2809513783】。文章转载请联系作者。
InfoQ签约作者 2022-07-13 加入
AWS社区建设者，AWS学生大使，微软学生大使，阿里云签约作者，Info Q签约作者，CSDN博客专家，华为云云享专家
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