Kubernetes 运行大数据工作负 载的探索和实践 Leibo Wang(wang.platform@Hotmail.com) Huawei CloudBU Principal Engineer 王雷博 Principal Software Engineer • Huawei(Now) - Cloud Native batch system (Volcano) development

本科和硕士毕业于北京大学计算机系  负责大规模 Kubernetes 系统的构建和优化  KubeBrain/ KubeGateway/ KubeZoo 等多个项目的发起人 • 背景介绍 • 设计思路 • 性能优化 • 落地效果 • 未来演进 背景 • Kubernetes 规模增大 10 倍以上  公司业务快速发展  存储、大数据、机器学习等场景云原生化 • 新场景对 Kubernetes 按照对象拆分 etcd 设计新的元信息存储 … 如何解决存储瓶颈？ KubeBrain 1. 大脑 2. 谐音科比 Kobe Bryant • 背景介绍 • 设计思路 • 性能优化 • 落地效果 • 未来演进 K8s 元信息存储的需求 (1)  读 • 单 Key 读，提供线性一致性 • Range 扫描读，支持快照读，支持分页  写 • K8s 乐观锁 底层对接分布式强一致性存储 • CAS 事务写 • 快照读 实现架构图 存储层 存储层 – 分布式 KV Store ByteKV • Multi Raft Goup • 全局有序 Range 分区 • 强一致性 • 支持多 key 事务 • 支持 CAS • 支持快照读 • 高性能 存储层 - 数据格式 etcd KubeBrain 能否使用类似的格式？ 1. 否 2.

TKE使用eBPF优化 k8s service Jianmingfan 腾讯云 目录 01 Service的现状及问题 优化的方法 02 和业界方法的比较 性能测试 03 04 解决的BUG 未来的工作 05 06 01 Service的现状及问题 什么是k8s Service • 应用通过固定的VIP访问一组pod，应用对Pod ip变化 无感知 • 本质是一个负载均衡器 当service达到上千时，修改rule耗时超过半小时。 • 数据平面的时间复杂度是O(N) • 调度算法比较少，仅仅支持random的 • iptables rule 不容易调试 IPVS mode • 使用hashtable 管理service • IPVS 仅仅提供了DNAT，还需要借用 iptables+conntrack 做SNAT • 控制面和数据面算法复杂度都是O(1) • 经历了二十多年的运行，比较稳定成熟 经历了二十多年的运行，比较稳定成熟 • 支持多种调度算法 优势 IPVS mode 不足之处 • 没有绕过conntrack，由此带来了性能开销 • 在k8s的实际使用中还有一些Bug 02 优化的方法 指导思路 • 用尽量少的cpu指令处理每一个报文 • 不能独占cpu • 兼顾产品的稳定性，功能足够丰富 弯路 • 为什么DPDK不行？ • 独占cpu，不适合分布式的lb

展和服务模式创新的集中体现，是信息化发展的重大变革和必然趋 势，是信息时代国际竞争的制高点和经济发展新动能的助燃剂。云 计算引发了软件开发部署模式的创新，成为承载各类应用的关键基 础设施，并为大数据、物联网、人工智能等新兴领域的发展提供基 础支撑。加快推动云计算创新发展，顺应新一轮科技革命和产业变 革趋势，是推进中国式现代化进程的关键。 过去一年，全球和我国云计算产业保持快速发展，并呈现出以 热点领域和热点方向，试图在市场上抢得先机。 四是云计算技术不断推陈出新，助力产业高质量发展。随着上 云进程持续加深，企业需求逐步向用云转移，效率、性能、安全等 成为用户关注点，应用现代化、一云多芯、平台工程、云成本优化、 系统稳定性、云原生安全等新技术层出不穷，满足用户多样性场景 需求，助力产业数字化升级。 在此背景下，中国信息通信研究院继《云计算白皮书（2012 年）》 之后第 9 次发布云计算白皮书。本白皮书聚焦过去一年多来云计算 四、云计算加速催生算力服务新范式..................................................................... 32 （一）架构方面，云计算支撑算力服务以数据为中心.................................. 32 （二）功能方面，云计算持续驱动算力服务创新发展..................................

的 LLaMA 以及亚马逊的 Bedrock 等）在我们的讨论中占据重要地位。更广泛来说，大语言模型可以应用于从 内容生成（文本、图片和视频）、代码生成到总结概述和翻译等各种问题。通过自然语言的抽象层，这些大模型 成为了强大的工具库，被诸多信息工作者广泛使用。我们讨论了大语言模型的各个方面，包括自托管式大语言 模型，相较云托管的大语言模型，它支持更多的定制和管控。随着大语言模型日益复杂，我们正在深思如何在 小型设备上运行大语言模型，特别是在边缘设备和资源受限的环境中。我们还提到有望提高性能的 ReAct 提示 工程，以及利用大语言模型驱动的自主代理开发远超简单的问答交互的动态应用。我们也提到一些向量数据库 （包括 Pinecone）由于大语言模型而重新流行起来。大语言模型的底层能力，包括更专业化和自行托管的能力， 将继续呈爆发性增长。 远程交付解决方案日臻成熟 尽管远程软件开发团队多年来利 采纳 1. 设计系统 2. 轻量级的 RFCs 方法 试验 3. 具有可访问性意识的组件测试设计 4. 攻击路径分析 5. 自动合并依赖项更新 PR 6. 针对 FAIR 数据的数据产品思维 7. OIDC for GitHub Actions 8. 使用 Terraform 创建监控和告警 9. ReAct 提示工程 10. 检索增强生成 11. 基于风险的故障建模

2021 K8S多环境 • 基于jenkins的传统发布 K8S多环境发布一期方案 • 一期通过K8S发布，一键master • 新增服务模版，自动生成deployment K8S多环境二期优化实战 • 一套代码，支持多种环境 • 物理隔离的多环境 • 共享资源的多环境 收益总结 • 降低服务器使用成本40% • 运维100%自动化 • 多云部署，高可用 P-1 为什么要做多云多K8S多环境 如何确保环境间资源互不影响 ‣ 一期方案存在的问题与挑战 ‣ 如何实现线下多环境 • 一键拉起环境 注意点 • 数据建设依赖于规划 • 数据如何切分 原理 • 所有镜像自动生成 • 一键master镜像部署 1. 注册中心 2. Mysql Redis ES 3. 全链路微服务 4. 自动数据同步 • 一期多环境平台架构图 CDN / LB / WAF / NG K8S集群 namespace1 service3 … jenkins 用户中心数据库 API网关数据库 应用中心数据库 基础服务数据库 基础服务数据库 … … … • 多环境资源互不影响 微服务 • 全链路服务全部属 • 注册中心独立部署 流量隔离 • 多域名，泛域名解析匹配 数据 • 全量同步线上脱敏数据 • Mysql redis ES 全搭建 • 数据全部物理隔离 发布平台 • 按需分支发布 • 多环境完全并行

相关资料 • Alluxio 是谁 • Allluxio 与 Kubernetes 结合 • Alluxio 优化实践 我们是谁？ 车漾 阿里云高级技术专家 范斌 Alluxio 创始成员 背景 硬件 软件 数据 容器化的基础架构 人工智能发展的驱动力 模拟数据训练速度 311.6 7323.84 9993.6 33884.8 0 5000 10000 15000 20000 P100 (32GPU) V100 (8GPU) V100 (32GPU) RestNet50 模型训练速度（images/second） 分布式训练/GPU硬件升级加速明显 模拟数据训练时间 108 15.12 4.62 3.39 1 0 20 40 60 80 100 120 P100 (1GPU) P100 (8GPU) P100 (32GPU) V100 8卡 : 157.9元/小时 x 4 = 631.6 元 P100 1卡：12.78 元/小时 x108 = 1380.24 元 数据访问的新挑战 1.强大的算力需要匹配的I/O吞吐 2.计算存储分离导致I/O延迟 3.单机缓存无法满足海量数据加速 9993.6 3189.6 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Synthetic ESSD云盘