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TUhjnbcbe - 2023/7/21 19:22:00

Why云上业务为什么需要资源确定性、服务连续性

云计算正朝着像水电煤一样的基础设施演进,支持用户按需使用、按量付费。目前,国内外各云服务商联合生态伙伴,努力提升云产品服务的快速迭代、推广使用,然而现实很骨感:用户依然面临偶发的在特定可用区购买云上特定计算产品实例失败的困境。云服务的计算理念--随时随地弹性,怎么这个场景下就不Work了?我们来分析分析。

目前,客户云上业务整个生命周期过程,需要感知算力的“商品化”载体:例如某客户A,将个人博客的Web服务迁移到阿里云上时,需要购买阿里云弹性计算云服务器,客户需要感知云服务器规格信息,如最新的ecs.g7.xlarge。例如某客户B,将在线制作3D创意效果的业务部署在阿里云上,依托阿里云强大GPU等算力资源,此时,需要购买阿里云弹性计算的GPU云服务器,如ecs.gn7i-c8g1.2xlarge。

通俗理解:类似用户向“酒店”租住一个“房间”。云上环境,用户购买云上的一个具体的计算实例规格。

这与水电煤“即插即用”存在区别:云上的算力需要感知商品实例信息。水电煤是统一的‘用量’,屏蔽了后端的供货商(哪个电网供电、哪条线路输送)、供货的生产设备(水力发电、火力发电、风能发电、太阳能发电等)。目前国内外头部云服务供应商的算力服务售卖实体,主流依然是算力对应具体商品。由于面向具体商品,那么就存在商品之间服务特性、适合的业务场景、业务所需数量等差异。云服务供应商也就需要在不同地域提前准备好不同的商品,以及供应数量。

因为很难精准地预测各种具体算力商品的用户量级、购买时间、购买数量,一旦出现行业热点,同一行业的大多数客户短时间大量购买某一个特性的商品,较容易出现针对特定商品的抢购而导致部分用户购买失败。典型如疫情背景下,挖矿、在线教育的兴起,对本地盘、视频编解码算力需求旺盛,导致相关商品抢购现象突出。

通俗理解:类似“酒店”的剩余房间已经用完了,新客户入住失败。对应云环境,用户在云上购买计算实例,短时库存售磬,可能购买失败。

另外,电商每年在不同时间段会有各种“节日”促销活动,典型如、双11。在促销期间和促销结束的一段时间内,需要大量的算力资源支持在线活动和活动结束后的海量数据分析。客户服务经历“正常态”、“大促态”、“大促收尾态”、“正常态”这样的典型服务连续过程。客户为了确保全年服务的连续性,特别是资源需求按预期规划确定进行,那么,云上资源确定性交付就是重要支撑。

通俗理解:例如奥运这样的预期活动,用户入住酒店,保险的措施就是提前预订好房间。对于云环境,就是在云上预订一个虚拟的IDC(私有池),这样就可以在私有池上确定性地交付资源。

图1-水电煤基础设施与云计算基础设施“服务形态”现阶段的对比

综上分析,现阶段,在云服务的主流服务售卖形式依然是“算力商品化”的大背景下,用户需要感知业务在云上生命周期过程所需商品特性,云平台需要面向商品进行供应生产。由于需求的变化和市场环境的不确定性,供应和需求短时间的不匹配比较容易发生。所以,服务特定行业的特定客户、针对特定算力商品的确定性购买,即云上资源确定性交付就成为解决这种困境的重要能力

How如何保障云上业务资源确定性、服务连续性

前面分析了客观现状,存在特定地域、特定时间段、特定算力商品的短时购买失败现象。对客户来说,需要结合自身场景,市场上云商品供应情况,合适的成本投入来实现资源交付的确定性,从而确保业务连续性。

下文的分析以整体性概念为主,具体到客户的业务场景,还需要具体案例具体分析。例如预定地域的选择、实例规格的选择、预定时长的选择、预定数量的选择、总的成本最优等。资源交付的一种划分如图2所示,其中私有池是确定性交付的重要实现方式。结合业务场景,推荐最佳的私有池选购方案本文暂不介绍,后续专门出文档描述,帮助用户更好地依托云的产品服务,实现资源的确定性交付,保障业务服务的连续性。

图2-资源交付的一种划分

图3-确定性交付的可选策略

图4-灵活弹性交付的可选策略

Aliyun私有池选购和价值

1-相关概念

私有池:当用户在ECS控制台,“资源保障”服务标签页下,购买“弹性保障”或者“容量预定”等产品后,就获得了云上的一个具有确定性库存资源预留,并且是专属分配使用的资源池。如图5-私有池模式抽象和多种产品实现。图5左侧,一个私有池的服务有两个阶段:私有池预留和私有池资源交付。针对私有池预留,产品目标是履约:确保私有池真正被使用。例如弹性保障EAelasticassurance,一次性预收取这个私有池费用。

图5-私有池模式和多种产品实现

iCR:immediatelyCapacityReservesion立即生效按量预留CR,私有池全部用完,无额外的成本开销,只在私有池有剩余容量的时候,收取剩余容量部分费用。

aCR:advanceCapacityReservation指定时间、延迟生效的容量预定,基于信用分等级收取一些预订金,信用等级越高,预定金越低。

针对私有池资源交付,产品目标是:确定性交付、零门槛使用。当实例开出来后,会按实例进行正常的收费。

资源保障:资源保障是包括资源供应量化感知、资源的确定性预定、私有池规划使用的全链路资源确定性服务,它能够全面提升您在查询、预定、购买、使用资源过程中的体验,使您在复杂多变的市场环境下依然能够享受到专有保障资源。

弹性保障:通过弹性保障,您只需要支付一笔较低的保障费用,即可换取固定周期(支持1个月~5年)的资源确定性保障。购买弹性保障时设置可用区、实例规格、保障数量等属性,系统会以私有池的方式预留指定数量属性相匹配的资源,例如在华东1(杭州)可用区I预留10台ecs.c6.large规格的实例。在弹性保障有效期内,您创建按量付费实例时选择使用私有池的容量,即可享受到资源确定性保障。在弹性保障有效期内,您可以重复创建/释放指定数量的实例而无需担心资源供应的问题。超出弹性保障有效期或者弹性保障已经没有空闲的容量时,资源确定性保障将不再提供。

立即生效容量预定:您可以随时购买立即生效容量预定,预定成功后立即生效,即可享受资源确定性服务。容量预定生效后即开始按照按量实例费率收费,直至立即生效容量预定到期自动释放或者您提前手动释放。购买立即生效容量预定时设置可用区、实例规格、操作系统类型、容量大小等属性,系统会以私有池的方式预留指定数量属性相匹配的资源。在容量预订有效期内,您创建按量付费实例时选择使用私有池的容量,即可享受到资源确定性保障。通过普通场景购买的ECS,由于资源的供应千变万化,线上的资源可能无法每时每刻满足您的定制化需求;而在容量预订有效期内,您可以重复创建/释放指定数量的实例而无需担心资源供应的问题。容量预定未处于生效状态或者容量预定已经没有空闲的容量时,资源确定性保障将不再提供。在容量预定计费周期内,如果您购买了按量实例,并且使用了资源确定性,这部分按量实例的计算资源费用将会抵扣与按量实例匹配的容量预定的部分或者全部费用。

当一个按量实例与弹性保障和容量预订均匹配时,系统会优先选取容量预定产品对应的私有池进行匹配。

2-私有池价值

价值1:确定性资源交付

随着云原生概念和实践的广泛普及,基于云的算力研发已成为新常态。客户业务云原生后,业务的快速发展过程中,往往针对特定场景,有着资源确定性交付的诉求,期望%地保障业务按既定规划上线、运营、推广等。

资源保障相关产品提供了全链路确定性交付能力。

具有确定性交付的能力,从业务角度就避免了云上某个可用区下、某种稀缺资源的抢购带来的购买成功率低的不确定性风险,例如GPU大规格实例。在原有共有资源池弹性交付基础上,配合确定性交付,可以进一步保障高优先级业务的资源%保障。例如之前按量购买了20台A规格实例,这些实例会有业务的一些运维、变更等操作,购买20个A规格构成的私有池,这样就确保这些实例操作运维过程中资源具有%确定性,不会被其他客户抢占。正常情况下20个A规格私有池容量被20个A规格实例全部使用,无任何空闲容量,从而无任何额外成本投入。当实际使用资源确定性的A实例数量不足20个的时候,例如仅使用18个实例,产生2个空闲容量,此时空闲容量会按秒级计费,按小时出账单。

价值2:资源专属调度分配使用

在客户业务架构、业务演进深度融合云产品服务的迭代升级过程中,除了资源确定性交付之外,资源灵活性交付也随之成为重要的诉求。阿里云资源保障服务目前已经支持基于云上私有池的专属调度分配,用户专属调度目前有两种实践方式。

方式一:用户基于Open、Target、None的匹配规则,进行实例的调度分配

用户在创建私有池的时候,指定私有池的匹配属性:Open(开放)、Target(指定)。在创建实例的时候指定实例匹配属性Open或者Target(使用Target模式需要显示指定私有池ID),后端进行属性匹配调度。

当实例匹配属性值为Open的时候,系统会优先从用户私有池创建实例;如果无匹配的私有池,则按照共有池流程创建实例,同时保留资源确定性特征,一旦发现有空闲的容量,系统会准时的自动将这些实例重新与空闲私有池进行匹配和关联;当实例匹配属性值为Target的时候,明确指定某个私有池,此时系统在指定的私有池进行容量和私有池资源规则的匹配校验。例如私有池gion、zone、instanceType、platform、payType等校验。

运行过程中,当实例的匹配属性发生修改,系统会准时进行实例和私有池的重新匹配,确保实例尽可能地关联到私有池,从而减少用户的费用成本(私有池的空闲容量及时使用掉);当匹配模式为Open的私有池被释放的时候,系统会准时的对与该私有池关联的并且使用Open匹配模式的实例重新匹配,确保实例尽可能地关联到私有池,从而减少用户的成本(私有池的空闲容量及时使用掉)。

方式二:用户基于Tags匹配规则,进行实例的调度分配

用户在创建私有池的时候,指定私有池的tag信息,然后创建实例的时候指定tag信息,后端就可以按照客户指定的tag匹配规则,从私有池或者共有池进行精细化资源调度分配。

为了降低用户使用门槛,或者零门槛,不论方式一还是方式二,阿里云资源保障服务都支持用户在现有CateInstance、RunInstnaces接口基础上,直接使用方式一或者方式二进行资源专属调度。例如用户申请白名单后,后端按用户需求,将用户创建实例时候的匹配属性指定为默认值,这样用户既有的集成接口参数无须改动。

3-私有池的获取

控制台购买获取

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