在Knative中使用MSE網關實現自動彈性 - Container Service for Kubernetes

在大規模雲原生分布式應用的流量治理過程中，Knative結合MSE Ingress可實現基於請求的自動彈性、縮容到0、多服務版本同時灰階發布、服務治理能力以及安全防護保障等能力。

前提條件

已建立ACK託管叢集或ACK Serverless叢集。具體操作，請參見建立叢集、建立Kubernetes託管版叢集。
已安裝MSE Ingress Controller組件，並為MSE Ingress Controller組件完成授權。具體操作，請參見授予MSE Ingress Controller存取權限。

實現原理

在實際業務情境中，單個Pod處理請求的吞吐率有限，如果多個請求同時轉寄到同一個Pod，會導致服務端過載異常，因此，需要精準地控制單個Pod的請求並發處理數。尤其在AIGC情境下，由於單個請求會佔用較多的GPU資源，有必要對每個Pod的並發處理請求數進行嚴格的限制。Knative結合MSE網關，可以實現基於請求的精準自動彈性，能夠滿足大規模雲原生分布式應用的流量治理訴求。

如下圖所示，彈性外掛程式MPA會從MSE網關擷取並發數，並計算所需要的Pod數進行擴縮容，實現了基於實際請求負載的自動彈性。同時，MSE網關可以根據路由規則和條件，實現基於請求的精準轉寄，以滿足不同服務和版本的路由需求。

步驟一：部署MSE網關

登入Container Service管理主控台，在左側導覽列選擇叢集。
在叢集列表頁面，單擊目的地組群名稱，然後在左側導覽列，選擇應用 > Knative。
在組件管理頁簽，單擊一鍵部署Knative。
在部署Knative頁面，選擇MSE服務網關，然後單擊一鍵部署。

步驟二：通過MSE網關訪問部署的服務

登入Container Service管理主控台，在左側導覽列選擇叢集。
在叢集列表頁面，單擊目的地組群名稱，然後在左側導覽列，選擇應用 > Knative。

在Knative頁面的服務管理頁簽下，選擇命名空間為default，然後單擊使用模板建立，將以下YAML樣本粘貼至模板，最後單擊建立。

建立一個名為helloworld-go的服務。

重要

請將下方代碼中的{REGION-ID}替換為您叢集所在地區，以確保可以正確地訪問和使用鏡像。

apiVersion: serving.knative.dev/v1
kind: Service
metadata:
  name: helloworld-go
spec:
  template:
    metadata:
      annotations:
        autoscaling.knative.dev/class: mpa.autoscaling.knative.dev # 表明使用MSE指標進行擴縮容，支援縮容到0。
        autoscaling.knative.dev/max-scale: '20' # 擴容Pod數上限是20。
    spec:
      containerConcurrency: 5 # 1個Pod能處理的最大並發數是5。
      containers:
      - image: registry-vpc.{REGION-ID}.aliyuncs.com/knative-sample/helloworld-go:73fbdd56 # {REGION-ID}為對應叢集所在的地區，如cn-hangzhou。
        env:
        - name: TARGET
          value: "Knative"

若目標服務的狀態列顯示成功，表明服務已部署成功。

在服務管理頁面的預設網域名稱和訪問網關列，分別擷取helloworld-go服務的網域名稱和網關地址。

執行以下命令，訪問helloworld-go服務。

curl -H "host: helloworld-go.default.example.com" http://8.141.XX.XX # 網關IP和網域名稱請以您的實際資料為準。

預期輸出：

Hello Knative!

步驟三：基於並發數實現自動彈性

安裝Hey壓測工具。
關於Hey壓測工具的詳細資料，請參見Hey。

執行以下命令，對服務執行壓測。

# 發送100000個請求，並發數為50，請求逾時時間為180秒。
hey -n 100000 -c 50 -t 180 -host "helloworld-go.default.example.com" "http://8.141.XX.XX"

預期輸出：

Summary:
  Total:        86.0126 secs
  Slowest:      0.1672 secs
  Fastest:      0.0276 secs
  Average:      0.0337 secs
  Requests/sec: 1162.6199
  
  Total data:   1500000 bytes
  Size/request: 15 bytes

Response time histogram:
  0.028 [1]     |
  0.042 [95291] |■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
  0.056 [4573]  |■■
  0.069 [64]    |
  0.083 [19]    |
  0.097 [2]     |
  0.111 [0]     |
  0.125 [0]     |
  0.139 [18]    |
  0.153 [23]    |
  0.167 [9]     |


Latency distribution:
  10% in 0.0294 secs
  25% in 0.0305 secs
  50% in 0.0327 secs
  75% in 0.0367 secs
  90% in 0.0386 secs
  95% in 0.0405 secs
  99% in 0.0433 secs

Details (average, fastest, slowest):
  DNS+dialup:   0.0000 secs, 0.0276 secs, 0.1672 secs
  DNS-lookup:   0.0000 secs, 0.0000 secs, 0.0000 secs
  req write:    0.0000 secs, 0.0000 secs, 0.0009 secs
  resp wait:    0.0336 secs, 0.0276 secs, 0.1671 secs
  resp read:    0.0000 secs, 0.0000 secs, 0.0009 secs

Status code distribution:
  [200] 100000 responses

輸出結果表明，持續發送了100000個請求，請求成功率為100%。

執行如下命令，可即時觀察Pod的擴縮容情況。
說明
這個命令會持續運行，直到您手動停止它。如果您只想觀察一段時間，可以按Ctrl + C按鍵組合來終止命令的運行。
```
kubectl get pods --watch
```

查看服務監控資料

Knative提供開箱即用的可觀測能力，在Knative頁面，單擊監控大盤頁簽，即可查看helloworld-go服務的監控資料情況。如何開啟Knative監控大盤，請參見通過阿里雲Prometheus監控查看Knative大盤。