與阿里雲並肩做戰，百家雲三天擴容數十倍

2億學生在線上課。

疫情的肆虐，本來該回歸各大校園的師生們涌入線上，突如其來的流量洪峯給在線教育行業迎來了極大挑戰。

長期服務教育企業的百家雲也不例外。做爲一家致力於爲教育機構提供一站式雲課堂解決方案的企業，疫情期間，百家雲接到來自多家教育機構搭建在線雲課堂的需求，同時原來線下爲主的教育機構流量瞬間轉到了線上。

爲了響應教育部門停課不停學的號召，幫助學生老師們開學，百家雲全體員工縮短了假期，從大年初二開始在家辦公，初七開始全員辦公。

短期內爆發式的需求，對於每一家教育企業而都是始料未及的。據百家雲CEO李鋼江透露，百家雲的業務量短期內增加了數十倍。如此迅速的擴容須要，還要在客戶無感知的狀況下完成，比交付一個新系統難度更大。

不幸中的萬幸是，百家雲團隊對敏捷架構的探索讓他們在如此高併發場景上早有準備。這場戰役以前，百家雲已在阿里雲團隊的幫助下，優化自身容器集羣架構與規劃，經過以阿里雲容器服務ACK、彈性裸金屬（神龍）實例的核心方案，從容實現動態擴容與高效管控。

探索容器化改造，具有應對洪峯敏捷能力

百家雲很是幸運，在這輪爆發以前完成了容器化改造。其餘沒有使用容器的在線教育企業，面對暴漲的用戶，只能成倍堆積機器，致使部署時間拉長，業務成本劇烈升高。
故事要從百家雲的業務發展開始提及。
百家雲從2017年誕生之初就是在作直播大班課產品，是行業內擁有最純正的教育基因的雲視頻公司。在2018年已經實現了過億營收，服務了超過1000多家教育企業。
業務高速增加也在促使百家雲技術團隊探索自身技術架構的優化。到了2019年，百家雲逐步推出小班課產品，該產品的處理方式與大班課不一樣，須要經過音視頻抓屏的方式，將課程錄製下來回放。
此過程當中，還須要將音頻與視頻進行隔離。用虛擬機級別的隔離成本過高；若跑在統一虛擬機裏，各個進程則會互相干擾。百家雲團隊因而關注到了容器這種更爲輕量級的虛擬化技術。
在2019年上半年開始，百家雲內部就開始嘗試小規模對業務進行容器化改造，完成了基本流程的跑通。
然而，隨着百家雲容器規模的擴大，調度與管理成爲了新的問題。阿里雲的容器管理平臺（ACK, Alibaba Cloud Container Service for Kubernetes），大大減小百家雲的工做。百家的技術團隊表示，容器減小了運維和測試的工做量；方便了對應用運行環境實現版本控制；且相比虛擬機有着更小計算開銷，下降了IT成本。
彼時基於容器的雲原生大潮已然席捲，基於容器技術的雲原生架構，爲百家雲可能出現的業務峯值作了敏捷彈性的技術儲備。

只是，這仍是第一步。

瞬間來臨的洪峯，仍是給百家雲帶來了考驗。

藉助阿里雲「容器+神龍」，三天內實現數十倍擴容

潮水襲來，百家雲的問題很直接：擴容。

疫情是全國共同的敵人。業務持續穩定增加的百家雲，不曾料想到新禧之年將面臨這樣一場「戰役」，原來容器集羣的許多配置沒有按大規模集羣去規劃，致使單個集羣可容納的節點受限，原來使用的小規格實例也限制了單個節點的容量。

針對百家雲的擴容問題，阿里雲團隊建議客戶選用大規格的彈性裸金屬服務器（神龍）。根據百家雲的應用負載特色，結合容器服務管控合適規格的彈性裸金屬實例來優化成本、避免浪費，提高彈性供給保障。

首先，阿里雲彈性裸金屬服務器（神龍）服務器的規格較高，能夠幫助百家雲顯著提高了單個節點的容量。

更重要的是，百家雲的K8s集羣對性能要求極高。神龍服務器的性能優點明顯， 「容器+彈性裸金屬（神龍）」的解決方案很是契合百家雲大流量、高併發的場景。

基於容器化構建方式，能夠知足業務快速發放和彈性的要求。神龍服務器徹底消除了虛擬化損耗，提高了8%的計算性能，其類物理機特性，可進行二次虛擬化。

神龍的性能，加上容器的彈性，造成了天做之合。數據顯示，容器運行在雲上神龍反而比非雲物理機的性能要好10%-15%。主要是由於虛擬化開銷已經offload到MOC卡上，神龍的CPU/Mem是無虛擬化開銷的，而上雲後運行在神龍上的每一個容器都獨享ENI彈性網卡，能提高13%的網絡吞吐量。

第三，神龍服務器是存儲帶寬+計算帶寬是分離，能知足百家雲的業務場景的大量讀寫需求。使用神龍服務器以後，計算能力大增，可是同時也遇到了存儲I/O性能瓶頸的問題。百家雲經過使用阿里雲的高性能NAS服務，並經過水平擴展爲4個集羣，解決了I/O的瓶頸。

基於以上方案，藉助自身的大規模集羣管理能力，在短短几天以內，阿里雲團隊幫助百家雲團隊有效升級了原有的架構方案，實現了數十倍的擴容，大幅提高了其性能與穩定性，並擁有了應對爆發性規模的能力。

優化架構與集羣規劃，顯著下降運維成本

面對突增流量壓力，如何迅速動態彈性擴容以及高效管控運維成爲迫切問題。

改變了原來虛擬化嵌套的形式，百家雲利用神龍實現了容器的高密度部署。配合容器的敏捷管理能力，起碼節省了25%的成本，下降了80%的運維工做量。同時，合理規劃K8s集羣，優化總體架構如網絡、存儲方案、擴容原則，確保後續運維的穩定性並下降使用成本。

此外，百家雲還使用了阿里雲高效運維管理的工具，顯著下降了運維工做量。

因爲百家雲業務上容器的時間很是緊迫，根本沒有多少時間能夠花在運維監控上。經過使用ARMS Prometheus，僅僅半小時百家雲就實現了容器節點環境的監控。相比開源 Prometheus 監控，ARMS Prometheus的數據量無上限且與阿里雲容器服務ACK無縫對接，讓百家雲在容器裏高效快速定位問題，瞭解可如何改善本身的產品。

阿里雲容器平臺的日誌服務（SLS）裏中小應用事件中心，詳細展現了集羣的狀態變動和組件異常等事件，幫助百家雲把節點裏面日誌的異常信息彙總到控制面板，及時告警。

李鋼江總結，阿里雲帶給百家雲的價值主要是如下三點：

一、提供了彈性計算的空間與敏捷安全的擴容能力：阿里雲對應用鏡像進行了鏡像預熱等手段，在擴容時可第一時間拉起容器。基於容器鏡像服務ACR 安全託管大規模容器鏡像資產，經過細粒度的鏡像受權管控，安全快速地對應用鏡像進行全生命週期管理。

二、提供了相對穩定的服務與優異性能：基於阿里雲自研的神龍軟硬一體架構，彈性裸金屬服務器（神龍）有着物理機的性能和虛擬機的使用體驗。經過利用神龍，百家雲實現更好地調度K8s集羣，加上高性能NAS服務，解決了I/O瓶頸問題。

三、技術支持團隊響應及時，幫助百家雲優化架構：百家雲之因此後來面臨擴容問題，部分源於其原來業務架構規劃未作好管理大規模集羣的準備，阿里雲幫助了百家雲在短期內優化了業務架構，優化集羣的管理能力。

阿里雲做爲全國第1、世界頂尖的雲服務商，在IaaS和PaaS層能力強大；百家雲在教育SaaS層的積累，能夠與阿里雲互補，一同以完整的在線教育方案去覆蓋市場。雙方正在逐步深化合做，百家雲將很快上線阿里云云市場——阿里雲SaaS加速器的商業平臺，即「軟件天貓」，後續用戶可直接在雲市場選購百家雲的服務。

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