ACK Edge与IDC:高效容器网络通信新突破

简介: 本文介绍如何基于ACK Edge以及高效的容器网络插件管理IDC进行容器化。

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IDC设备管理和应用管理是一项复杂且具有挑战的任务,主要需要面临以下难点:

 

复杂的网络拓扑

 

多样的异构设备

 

难以统一运维和监控

 

较低的资源利用率

 

阿里云容器服务Edge版(简称ACK Edge)提供了一套分布式云原生平台,将标准K8S控制面托管在云端,可将分布在一个或多个IDC的设备统一接入到一个集群中。

 

 

具有以下优势:

 

统一的容器网络平面:通过容器网络插件提供统一的应用网络平面

 

更高的资源利用率:通过容器化平台的调度能力根据应用需求动态分配负载

 

统一的管理界面:通过APIServer实现应用的部署、监控、运维

 

弹性扩展:通过云端节点池实现ECS、ECI等弹性计算实例扩容

 

 

 

 

容器网络概述

 

 

 

在构建分布式容器化平台过程中,网络连接的复杂性和灵活性需求不断增加,CNI(Container Network Interface)插件是构建高效、安全、灵活的容器网络的关键。常见的CNI插件包括了Calico、Flannel、Cilium等。

 

在分布式云容器平台中,常见的容器网络插件采用了Overlay模式:是在现有的物理网络之上构建的虚拟网络,通过隧道协议(如VXLAN、Wireguard等)将数据包封装在网络隧道中,无需对底层物理网络进行复杂配置,同时,由于复杂的隧道协议封装,降低了容器网络通信效率和吞吐量,导致了容器网络平面与物理网络平面分层、可配置性差等缺点。

 

 

 

 

ACK Edge高效容器网络插件

 

 

 

ACK Edge对分布式云场景提供的一种Underlay容器网络方案Terway Edge版,直接通过物理路由和交换机设备进行容器间通信,不对数据包进行封装,大大减少开销、提升吞吐量,在分布式云场景中支持高效、可扩展、稳定的容器网络通信需求,如图:

 

 

在云边协同架构下一个Kubernetes容器集群可以分为两个部分,云端专有网络VPC和边缘侧IDC。

 

在云端VPC中,每个Pod容器会被分配一个VPC内网IP地址,容器间通信通过虚拟交换机以及虚拟路由表实现。

 

在边缘IDC中,每个Pod容器会被分配一个虚拟IP地址,并且在节点上配置好路由配置,容器间通信通过节点的主机网络栈以及交换机实现。此外Terway Edge插件支持在一个局域网内选择部分节点作为路由发布者,通过BGP协议将容器路由发布给交换机,支持复杂网络拓扑下的容器间通信。

 

相比于一般Overlay容器网络的优势:

 

网络通信效率、吞吐量提升15%以上

 

支持业务更加平滑地从传统架构迁移为云原生架构

 

无缝对接更加丰富的云产品,例如ECI、负载均衡等

 

集群内外网络通信更加自由

 

 

 

 

落地案例

 

 

 

下面我们结合真实的客户案例,如何利用Terway Edge的网络能力。

 

 

某AI公司-AI业务容器化

 

 

该客户主营AI模型训练和推理业务,采用了ACK Edge将云上ECS以及自有的IDC统一管理,云上ECS主要负责一些推理业务、AI训练的控制面组件,云下IDC主要负责一些AI训练任务。

 

 

在网络层面有以下需求:

 

AI训练需要高效的网络传输需求

 

AI推理业务依赖AI套件、负载均衡等云产品

 

客户侧开发人员的设备需要访问集群内Pod容器,进行一些运维、调试、观测等操作

 

通过采用Terway Edge网络插件客户获得了以下收益:

 

Terway Edge插件使得容器网络与主机网络在一个网络平面,客户业务从传统的裸机训练迁移到容器化更加平滑,无缝对接各类云产品

 

保障了客户侧开发人员设备可以直接操作集群内Pod容器,提升研发效率




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