背景
云原生数仓AnalyticDB PostgreSQL在2022年8月份对外发布了手动启停和秒级计费功能，在实例暂停期间计算资源免费，可以很好地帮助用户节约成本。在同年9月份，对外公测了计划管理功能，让用户由原来的“手动挡”切换到“自动挡”，同时，提供了更加丰富的资源弹性能力，支持计划启停和计算节点扩缩容，方便用户基于时间维度来规划实例的资源使用情况，进一步节约成本。
实现方案
整体架构
基于手动启停的技术框架， 计划任务在执行层增加了计划任务管理模块，同时引入了定时任务调度器来定时执行计划任务。
计划任务管理
计划任务模型
指定时间计划
指定时间执行计划任务（启动，暂停，扩容，缩容），适用于突发事件，比如想临时跑个批量任务，临时扩容，跑完后立即缩容，合理规划资源使用量。
周期执行计划
按照固定的周期执行任务（启动，暂停，扩容，缩容），适用于有规律的业务，比如离线批跑业务，每天凌晨批量执行期间扩容计算资源，跑完后再减少计算资源。
计划任务调度
计划任务和实例进行关联，一个实例可以创建多个计划任务。定时任务调度器每1min调用一次业务控制器的执行任务接口，业务控制器查询所有待执行的计划任务，并采用异异步线程池的方式来执行具体的计划任务。考虑到定时任务调度器的调度周期，理论上任务执行时间最大会有1分钟的延迟。
计划任务状态机
计划任务主要有以下几种状态，其状态转换如下图所示：
- pending: 计划的初始状态，等待被调度执行
- running： 计划执行中
- finished：指定时间计划执行成功会进入到该状态，表示任务执行成功执行完成
- success：周期任务本周期执行成功
- failure： 任务执行失败，等待重试
- discard：失败重试达到一定的阈值，表示计划执行失败，不再重试
- cancel： 计划被暂停
- deleted：计划被删除
计划任务带来的挑战
计划任务能够让用户在时间维度规划资源使用情况，在业务低峰时自动缩容，甚至暂停实例，在业务高峰时自动启动或者扩容计算资源，最大程度上节省用户成本。同时，计划任务对产品的自动化运维带来了更高的挑战：
- 计划任务要准时
- 计划任务成功率要高
- 产品成本不能增加
如何保证计划按时执行
为了保证计划任务能够按时执行，我们主要从定时任务调度器和监控告警两个方面来考虑：
- 定时任务调度器的执行逻辑足够简单，保证不会因为额外逻辑导致调度延迟；同时定时框架本身提供了任务执行失败或者延迟的告警；
- 完善计划任务监控告警，除了在计划管理模块中增加任务执行延迟的告警，还需要提供额外的巡检模块，定时对待执行的任务进行检测，一旦发现计划任务延迟大于一定阈值，则进行告警；
如何保证计划成功率
计划任务分为两类，第一类不依赖底层资源，比如暂停，缩容，这类任务主要和执行时的运行环境有关，失败的概率相对小一点；即使失败了，只要在可控的时间范围内处理好，对用户的影响也是可控的。但是，对于启动和扩容类任务的成功率，除了依赖当时运行时环境有关，还和底层的资源池水位有关。这类任务如果执行不及时，或者执行失败将会对用户的业务产生影响，容易引发生产故障，所以如何保障这类任务的成功率，是我们首要考虑的问题。
adbpg serverless实例底层采用资源池的模式部署，可以提升实例的生产和弹性速度，实现秒级扩缩容；不过，资源池需要维护一定的资源buffer，如果资源售卖率上不去，会增加业务成本。对于计划类任务，如果实例暂停或者缩容，资源不释放，是可以保证实例在启动或扩容时候的资源，但这无疑会增加产品的成本。如果资源释放了，如何保证实例在启动或扩容一定有资源？ 我们采用采用冷热分池的资源池模式，热池里面存放可调度的资源，热池不用维护资源buffer；冷池存放预装好业务组件的ecs，停机存放，计算资源不收费，仅需要承担系统盘的费用，在热池资源不足时，冷池可以在业务无感知的情况下弹升到热池。冷热资源池模式具体的实现原理如下：
- 自动扩缩容控制器会每5分钟为一个点，预测下一个点的资源售卖量，并主动维持热池的资源总量在预测值的水平
- 资源调度器在进行资源评估时，如果当前可调度的节点无法满足资源评估，需要再评估一次冷池的资源，仅评估ecs规格是否可以新购（同单租户的资源评估逻辑），冷池资源可以满足新购的需求时，返回资源评估成功
- 资源调度器在收到实例创建请求时，调在热池进行调度，如果资源不足，通知cluster-autoscaler缺少的资源总量
- 自动扩缩容控制器在收到弹升事件后，需要把资源量转换成ECS节点数，并执行冷池扩容到热池的流程
- 业务层在实例创建失败时会自动重试，只要在重试间隔内冷池资源能够弹升成功，那实例最终会创建成功，业务无感知。
最佳实践
用户在购买一个Serverless实例后，可根据以下操作完成对计划任务的创建，并可在事件中心查看计划任务的执行记录；
提示： 目前Serverless 仅有按量付费支持计划任务；
创建指定时间计划
登陆云原生数仓AnalyticDB PostgreSQL产品控制台，进入实例详情页面，选择计划管理，点击击"创建计划任务"：
需要注意的是，这里指定的运行时间是UTC时间，需要根据当地时间进行换算。在计划任务创建成功后，可以计划列表页面查看计划的详细信息，包括计划状态，计划执行时间等。
创建周期执行计划
登陆云原生数仓AnalyticDB PostgreSQL产品控制台，进入实例详情页面，选择计划管理，点击击"创建计划任务"：
需要注意的是，cron表达式是按照UTC时间来计算，需要根据当地时间进行换算。在计划任务创建成功后，可以计划列表页面查看计划的详细信息，包括计划状态，计划执行时间等。
编辑计划任务
对于已经创建的计划任务可以进行编辑，修改计划任务的名字，描述，以及运行时间。
禁用计划任务
如果想暂时不想执行计划任务，可以临时禁用。禁用后，计划任务状态变成已禁用，计划任务不再执行
启用计划任务
对于禁用的计划，在想用的还可以恢复
删除计划任务
如果不再想执行计划，可以将计划任务删除。
删除计划任务后，在计划列表中将无法看到。
查看时间变更记录
计划任务的操作会在通知类事件中展示，方便对计划任务的变更历史进行追溯。同时，计划任务的执行结果也会在通知类事件中展示。
结束语
降本增效一直是客户和我们共同的目标，从手动启停，秒级计费，再到计划任务，我们不断打磨产品的能力，力求给用户提供性价比更高，更易用的云原生数仓产品。
