在Knative中使用镜像缓存加速创建Pod - 容器服务 Kubernetes 版 ACK

阿里云以CRD的方式将ECI的镜像缓存功能提供给Kubernetes用户，以便Kubernetes用户也可以使用该功能来加速创建Pod。本文介绍如何在Knative中使用镜像缓存CRD加速创建Pod。

背景信息

在创建ECI实例（Pod）时，大部分时间消耗在镜像下载阶段。为加速实例创建速度，ECI提供镜像缓存功能。您可以预先将需要使用的镜像制作成缓存快照，然后基于该快照来创建ECI实例（Pod），避免或者减少镜像层的下载，从而提升实例创建速度。经实测，以使用Docker Hub的Flink镜像（约386.26 MB）创建Pod为例，正常创建ECI实例（Pod）过程中，镜像准备阶段需要耗时50s。使用镜像缓存后，镜像准备阶段可以缩短至5s，极大节约实例创建耗时。

说明

创建Pod的具体提升速度由Pod中使用的镜像个数、镜像大小和镜像仓库网络因素等决定。为方便Kubernetes用户也可以使用到ECI的镜像缓存功能，阿里云以CRD的方式将镜像缓存功能提供给Kubernetes用户，对应的CRD为ImageCache。
ImageCache CRD在kubernetes集群中为Cluster级别资源，被集群内所有Namespace共享。

关于镜像缓存的基本功能、使用方式、以及计费说明等详细信息，请参见镜像缓存概述。

步骤一：创建ImageCache

使用以下示例的YAML内容，创建名为imagecache-secrets-test.yaml文件以加速拉取镜像，减少ECI实例的启动耗时。
```
apiVersion: eci.alibabacloud.com/v1
kind: ImageCache
metadata:
  name: imagecache-sample-test
  annotations:
    k8s.aliyun.com/eci-image-cache: "true" # 开启镜像缓存复用。
spec:
  images:
  - registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/eci_open/nginx:1.14.2
  - registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/eci_open/busybox:1.30
  imageCacheSize:
   25
  retentionDays:
   7
```
说明
如果您已经创建过镜像缓存，且新创建的镜像缓存与已有镜像缓存中的镜像层重复，可开启镜像缓存复用，加速镜像缓存的创建。
关于以上代码参数和ImageCache的更多信息，请参见管理ImageCache。

执行以下命令，创建ImageCache。

kubectl create -f imagecache-secrets-test.yaml

执行以下命令，查看ImageCache状态。

kubectl get imagecache imagecache-sample-test

预期输出：

NAME                              AGE   CACHEID                               PHASE   PROGRESS
imagecache-sample-test            20h   imc-2zeditzeoemfhqor****              Ready    100%

步骤二：使用ImageCache加速创建Pod

ImageCache资源是Cluster级别，因此在不同的Namespace下创建Pod时，均可以使用ImageCache加速创建Pod。

使用ImageCache创建Pod包括明确指定和自动匹配两种方式，您可以在Pod级别的metadata中添加注解来配置，相关注解如下：

k8s.aliyun.com/eci-image-snapshot-id：明确指定使用哪个镜像缓存创建Pod。
k8s.aliyun.com/eci-image-cache：根据匹配策略自动选择最优的ImageCache创建Pod。

说明

如果同时设置k8s.aliyun.com/eci-image-snapshot-id和k8s.aliyun.com/eci-image-cache，则明确指定方式的优先级高于自动匹配方式。

方式一：明确指定

创建Knative Service时，您可以通过添加k8s.aliyun.com/eci-image-snapshot-id注解的方式，声明使用指定的ImageCache来加速创建Pod。

重要

请确保指定的ImageCache的状态为Ready，其它状态的ImageCache会导致Pod创建失败。

Knative Service示例如下：

apiVersion: serving.knative.dev/v1
kind: Service
metadata:
  name: helloworld-go
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: helloworld-go
      annotations:
        k8s.aliyun.com/eci-image-snapshot-id: imc-2ze5tm5gehgtiiga****  # 明确指定ImageCache。
    spec:
      containers:
        - image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/knative-sample/helloworld-go:73fbdd56

方式二：自动匹配

创建Knative Service时，您可以通过添加k8s.aliyun.com/eci-image-cache注解的方式，声明使用自动匹配的ImageCache来加速创建Pod。

ECI将基于您已有的ImageCache列表，按照以下顺序进行匹配，选择最优的ImageCache来创建Pod：

过滤筛选出您在当前地域下的所有镜像缓存，且镜像缓存的大小满足ECI实例临时存储空间大小的限制。
根据匹配策略选择最优的镜像缓存，匹配策略的优先级从高到低依次为：镜像匹配度、镜像大小、创建时间。
- 镜像匹配度：优先选择匹配度高的镜像缓存，匹配度指的是ECI实例和镜像缓存两者在镜像仓库和版本上的匹配情况。
- 镜像大小：优先选择镜像大小最接近的镜像缓存。
- 创建时间：优先选择最新创建的镜像缓存。
说明
如果没有匹配到镜像缓存，系统将在创建ECI实例（Pod）的同时自动创建镜像缓存。创建时将正常拉取镜像，建议您将容器的镜像拉取策略配置为按需拉取（IfNotPresent），以避免镜像层重复下载，影响镜像缓存的使用效果。

Knative Service示例如下：

apiVersion: serving.knative.dev/v1
kind: Service
metadata:
  name: helloworld-go
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: helloworld-go
      annotations:
        k8s.aliyun.com/eci-image-cache: "true"  #开启自动匹配ImageCache。
    spec:
      containers:
        - image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/knative-sample/helloworld-go:73fbdd56