??作者主頁(yè)：小虛竹

??作者簡(jiǎn)介：大家好,我是小虛竹。2022年度博客之星評(píng)選TOP 10??，Java領(lǐng)域優(yōu)質(zhì)創(chuàng)作者??，CSDN博客專家??，華為云享專家??，掘金年度人氣作者??，阿里云專家博主??，51CTO專家博主??

??技術(shù)活，該賞

??點(diǎn)贊 ?? 收藏 ?再看，養(yǎng)成習(xí)慣

零、前言

虛竹哥很榮幸參加了由騰訊云聯(lián)合CSDN推出的“騰訊云 Finops Crane 集訓(xùn)營(yíng)”，在該課程中，老師通過(guò)直播的方式手把手地指導(dǎo)從零到壹搭建Crane平臺(tái)。虛竹哥迅速地完成了本地環(huán)境上的實(shí)驗(yàn)，并且得到了老師的認(rèn)可，哈哈，開(kāi)心～

把直播學(xué)到的內(nèi)容整理成博客，分享給大家～

一、什么是Crane

Crane 是一個(gè)基于 FinOps 的云資源分析與成本優(yōu)化平臺(tái)。它的愿景是在保證客戶應(yīng)用運(yùn)行質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)極致的降本。
重點(diǎn)：Crane已經(jīng)開(kāi)源了：https://github.com/gocrane/crane

1.1、Crane 的背景和目標(biāo)

云原生應(yīng)用程序是一種以容器、微服務(wù)和云平臺(tái)作為基礎(chǔ)架構(gòu)的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和部署方式，具有高度的可擴(kuò)展性、靈活性和可移植性等特點(diǎn)。隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，云原生應(yīng)用程序已經(jīng)成為了未來(lái)的趨勢(shì)。

然而，在大規(guī)模的云原生環(huán)境下，云原生應(yīng)用程序的成本管理變得越來(lái)越重要。

• 傳統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用程序監(jiān)控方法已無(wú)法滿足日益復(fù)雜的云原生應(yīng)用程序的管理需求；
• 云計(jì)算的成本模式由按量計(jì)費(fèi)轉(zhuǎn)向保留購(gòu)買，企業(yè)需要一個(gè)能夠有效降低運(yùn)營(yíng)成本和管理難度的方案。

因此，如何通過(guò)有效的成本優(yōu)化，提高云原生應(yīng)用程序的效率和可靠性，已成為了云原生領(lǐng)域的重要問(wèn)題。追求更高效、更經(jīng)濟(jì)的云原生應(yīng)用程序成本優(yōu)化方案，能夠?qū)ζ髽I(yè)和組織的業(yè)務(wù)發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，騰訊推出了 Crane 平臺(tái)，該平臺(tái)通過(guò)部署在 Kubernetes 集群上的控制器及其他組件，提供一種自動(dòng)化、高效、可靠的方式來(lái)優(yōu)化云原生應(yīng)用程序成本。Crane 平臺(tái)提供了一系列的優(yōu)化策略和方案，可以輕松地對(duì)其云原生應(yīng)用程序的成本進(jìn)行跟蹤、分析和管理。

1.2、Crane 的工作原理

Crane平臺(tái)主要利用Kubernetes集群的能力，來(lái)對(duì)云原生應(yīng)用程序進(jìn)行成本優(yōu)化。具體而言，它通過(guò)部署在集群上的控制器和其他組件來(lái)監(jiān)控和管理云原生應(yīng)用程序的資源使用情況，并提供一些自動(dòng)化的策略和方案，以減少運(yùn)行成本和提高效率。

實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)是Kubernetes（K8s），這是一個(gè)開(kāi)源的容器編排平臺(tái)，可以協(xié)調(diào)應(yīng)用程序在容器化環(huán)境中的部署、擴(kuò)展和管理。Crane平臺(tái)依靠K8s提供的API和機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的成本優(yōu)化策略。

針對(duì)不同的優(yōu)化場(chǎng)景，Crane平臺(tái)提供了多種自動(dòng)化策略和方案，例如：

• 成本可視化和優(yōu)化評(píng)估：

  • 提供一組 Exporter 計(jì)算集群云資源的計(jì)費(fèi)和賬單數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到你的監(jiān)控系統(tǒng)，比如 Prometheus。
  • 多維度的成本洞察，優(yōu)化評(píng)估。通過(guò) Cloud Provider 支持多云計(jì)費(fèi)。

• 推薦框架：提供了一個(gè)可擴(kuò)展的推薦框架以支持多種云資源的分析，內(nèi)置了多種推薦器：資源推薦，副本推薦，HPA 推薦，閑置資源推薦

• 基于預(yù)測(cè)的水平彈性器：EffectiveHorizontalPodAutoscaler 支持了預(yù)測(cè)驅(qū)動(dòng)的彈性。它基于社區(qū) HPA 做底層的彈性控制，支持更豐富的彈性觸發(fā)策略（預(yù)測(cè)，觀測(cè)，周期），讓彈性更加高效，并保障了服務(wù)的質(zhì)量。

• 負(fù)載感知的調(diào)度器：動(dòng)態(tài)調(diào)度器根據(jù)實(shí)際的節(jié)點(diǎn)利用率構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)單但高效的模型，并過(guò)濾掉那些負(fù)載高的節(jié)點(diǎn)來(lái)平衡集群。

• 拓?fù)涓兄恼{(diào)度器：Crane Scheduler與Crane Agent配合工作，支持更為精細(xì)化的資源拓?fù)涓兄{(diào)度和多種綁核策略，可解決復(fù)雜場(chǎng)景下“吵鬧的鄰居問(wèn)題"，使得資源得到更合理高效的利用。

• 基于 QOS 的混部：QOS相關(guān)能力保證了運(yùn)行在 Kubernetes 上的 Pod 的穩(wěn)定性。具有多維指標(biāo)條件下的干擾檢測(cè)和主動(dòng)回避能力，支持精確操作和自定義指標(biāo)接入；具有預(yù)測(cè)算法增強(qiáng)的彈性資源超賣能力，復(fù)用和限制集群內(nèi)的空閑資源；具備增強(qiáng)的旁路cpuset管理能力，在綁核的同時(shí)提升資源利用效率。

綜述，Crane平臺(tái)的工作原理是基于容器編排平臺(tái)Kubernetes，并通過(guò)特定的控制器和組件提供自動(dòng)化的成本優(yōu)化策略，為企業(yè)和組織提供高效、可靠、經(jīng)濟(jì)的云原生應(yīng)用程序管理方案。

二、Crane實(shí)戰(zhàn)

從零到壹搭建Crane平臺(tái)

2.1、安裝環(huán)境

MacBook Pro
芯片：Apple M1 Pro
內(nèi)存：32 GB

2.2、安裝配套環(huán)境

安裝 kubectl

下載最新的發(fā)行版：

curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/darwin/arm64/kubectl"

下載 kubectl 的校驗(yàn)和文件：

curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/darwin/arm64/kubectl.sha256"

根據(jù)校驗(yàn)和文件，驗(yàn)證 kubectl：

echo "$(cat kubectl.sha256)  kubectl" | shasum -a 256 --check

驗(yàn)證通過(guò)：

將 kubectl 置為可執(zhí)行文件：

chmod +x ./kubectl

將可執(zhí)行文件 kubectl 移動(dòng)到系統(tǒng)可尋址路徑 PATH 內(nèi)的一個(gè)位置：

# 查看path路徑
echo $PATH

sudo mv ./kubectl /usr/local/bin/kubectl
sudo chown root: /usr/local/bin/kubectl

查看版本的詳細(xì)信息：

kubectl version --client --output=yaml

安裝 Helm

下載 需要的版本

解壓
然后移動(dòng)到需要的目錄中

 mv darwin-arm64/helm /usr/local/bin/helm

查看版本號(hào)：

helm version

安裝 kind

下載包：

curl -Lo ./kind https://kind.sigs.k8s.io/dl/v0.18.0/kind-darwin-arm64

chmod +x ./kind

查看版本號(hào)：

kind version

安裝 Docker

點(diǎn)擊鏈接下載Docker for Mac：
阿里云傳送門(mén)
注：對(duì)于10.10.3以上的用戶

雙擊下載的 .dmg 文件，把應(yīng)用圖標(biāo)拖拽到 Application 文件夾。

啟動(dòng)終端后，查看安裝后的docker版本。

docker --version

配置阿里云加速

阿里云加速器:傳送門(mén)

針對(duì)安裝了Docker for Mac的用戶，您可以參考以下配置步驟：
在任務(wù)欄點(diǎn)擊 Docker Desktop 應(yīng)用圖標(biāo) -> Perferences，在左側(cè)導(dǎo)航菜單選擇 Docker Engine，在右側(cè)輸入欄編輯 json 文件。將
https://0vq0qofd.mirror.aliyuncs.com加到"registry-mirrors"的數(shù)組里，點(diǎn)擊 Apply & Restart按鈕，等待Docker重啟并應(yīng)用配置的鏡像加速器。

驗(yàn)證鏡像是否配置成功：docker info

2.3、本地安裝 Crane

在線安裝：

curl -sf https://raw.githubusercontent.com/gocrane/crane/main/hack/local-env-setup.sh | sh -

我沒(méi)開(kāi)github加速，所以采用本地安裝包安裝的方式。

鏈接: https://pan.baidu.com/s/1YVsHa1xHeiDPPiRi9-hMMA 提取碼: 5pgf

有需要自取
用本地的安裝包執(zhí)行安裝，在命令行中執(zhí)行以下安裝命令：

# 必須在 installation 的上級(jí)目錄執(zhí)行命令：
bash installation/local-env-setup.sh

安裝過(guò)程比較久，要幾分鐘時(shí)間，有耐心等待一會(huì)。

確保所有 Pod 都正常運(yùn)行:

export KUBECONFIG=/Users/zhw/.kube/config_crane

kubectl get deploy -n crane-system

kubectl get pod -n crane-system

如圖各個(gè)服務(wù)是running的，說(shuō)明啟動(dòng)正常。

訪問(wèn) Crane Dashboard

kubectl -n crane-system port-forward service/craned 9090:9090

2.4、使用智能彈性 EffectiveHPA

EffectiveHorizontalPodAutoscaler（簡(jiǎn)稱 EHPA）是 Crane 提供的彈性伸縮產(chǎn)品，它基于社區(qū) HPA 做底層的彈性控制，支持更豐富的彈性觸發(fā)策略（預(yù)測(cè)，觀測(cè)，周期），讓彈性更加高效，并保障了服務(wù)的質(zhì)量。

• 提前擴(kuò)容，保證服務(wù)質(zhì)量：通過(guò)算法預(yù)測(cè)未來(lái)的流量洪峰提前擴(kuò)容，避免擴(kuò)容不及時(shí)導(dǎo)致的雪崩和服務(wù)穩(wěn)定性故障。
• 減少無(wú)效縮容：通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)可減少不必要的縮容，穩(wěn)定工作負(fù)載的資源使用率，消除突刺誤判。
• 支持 Cron 配置：支持 Cron-based 彈性配置，應(yīng)對(duì)大促等異常流量洪峰。
• 兼容社區(qū)：使用社區(qū) HPA 作為彈性控制的執(zhí)行層，能力完全兼容社區(qū)。

安裝Metrics Server

新開(kāi)個(gè)終端：

export KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config_crane
kubectl apply -f installation/components.yaml
kubectl get pod -n kube-system

創(chuàng)建測(cè)試應(yīng)用

用以下命令啟動(dòng)一個(gè) Deployment 用 hpa-example 鏡像運(yùn)行一個(gè)容器， 然后將其暴露為一個(gè) 服務(wù)（Service）：

kubectl apply -f installation/php-apache.yaml

kubectl apply -f installation/nginx-deployment.yaml

創(chuàng)建 EffectiveHPA

kubectl apply -f installation/effective-hpa.yaml

運(yùn)行以下命令查看 EffectiveHPA 的當(dāng)前狀態(tài)：

kubectl get ehpa

輸出類似于:

kubectl get hpa ehpa-php-apache --watch

隨著負(fù)載請(qǐng)求增多，CPU利用率會(huì)不斷提升，可以看到 EffectiveHPA 會(huì)自動(dòng)擴(kuò)容實(shí)例。

2.5、增加負(fù)載

新開(kāi)一個(gè)終端：

export KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config_crane

增加負(fù)載

kubectl run -i --tty load-generator --rm --image=busybox:1.28 --restart=Never -- /bin/sh -c "while sleep 0.01; do wget -q -O- http://php-apache; done"

再去看EffectiveHPA的終端：

2.6、成本展示

Crane Dashboard 提供了各式各樣的圖表展示了集群的成本和資源用量

當(dāng)月總成本：過(guò)去一個(gè)月集群總成本。從安裝Crane時(shí)間開(kāi)始，按小時(shí)累加集群成本
預(yù)估每月成本：以最近一小時(shí)成本估算未來(lái)一個(gè)月的成本。每小時(shí)成本 * 24 * 30
預(yù)估CPU總成本：以最近一小時(shí)CPU成本估算未來(lái)一個(gè)月的CPU成本。每小時(shí)CPU成本 * 24 * 30
預(yù)估Memory總成本：以最近一小時(shí)Memory成本估算未來(lái)一個(gè)月的Memory成本。每小時(shí)Memory成本 * 24 * 30

更多的成本分析圖表可以通過(guò)登陸 Grafana 的頁(yè)面或者分析源碼研究。
登陸 Grafana 的方式可以通過(guò)以下命令建立一個(gè) port-mapping：
新開(kāi)一個(gè)終端：

export KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config_crane

kubectl -n crane-system port-forward service/grafana 8082:8082

訪問(wèn)本地 Grafana（賬號(hào)密碼:admin/admin）
http://127.0.0.1:8082/grafana/login

2.7、如何計(jì)算成本

成本計(jì)算功能是由組件 Fadvisor 實(shí)現(xiàn)，在安裝 Crane 時(shí)會(huì)一起安裝，一起提供了成本展示和成本分析功能：

• Server：收集集群 Metric 數(shù)據(jù)并計(jì)算成本
• Exporter：將成本 Metric 暴露出來(lái)

在 dashboard 中開(kāi)箱后就可以看到相關(guān)的成本數(shù)據(jù)，是因?yàn)樵谔砑蛹旱臅r(shí)候我們安裝了推薦的規(guī)則。

推薦框架會(huì)自動(dòng)分析集群的各種資源的運(yùn)行情況并給出優(yōu)化建議。Crane 的推薦模塊會(huì)定期檢測(cè)發(fā)現(xiàn)集群資源配置的問(wèn)題，并給出優(yōu)化建議。智能推薦提供了多種 Recommender 來(lái)實(shí)現(xiàn)面向不同資源的優(yōu)化推薦。
這些推薦規(guī)則實(shí)際上在將 K8s 集群接入Dashboard時(shí)安裝上的 RecommendationRule CRD 對(duì)象：
新開(kāi)一個(gè)終端：

export KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config_crane

kubectl get RecommendationRule

2.8、推薦配置

查看一次閑置節(jié)點(diǎn)推薦規(guī)則的資源對(duì)象，如下所示：

kubectl get recommendationrule idlenodes-rule -oyaml

生成了多個(gè)優(yōu)化建議 Recommendation 對(duì)象：

kubectl get recommendations -A

可以隨便查看任意一個(gè)優(yōu)化建議對(duì)象。

kubectl get recommend workloads-rule-resource-6tknq -n crane-system -oyaml

也有界面化效果：
在 dashboard 的資源推薦頁(yè)面也能查看到優(yōu)化建議列表。

通過(guò)查看監(jiān)控查看詳細(xì)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

查看采納命令：

執(zhí)行命令即可完成優(yōu)化，其實(shí)就是修改資源對(duì)象的 resources 資源數(shù)據(jù)。

三、Crane 的使用場(chǎng)景

Crane平臺(tái) 在政務(wù)行業(yè) 可以幫助政府機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升工作效率，降低成本開(kāi)支。
虛竹哥對(duì)Crane平臺(tái) 和政務(wù)行業(yè)的了解，Crane平臺(tái)至少有以下應(yīng)用場(chǎng)景可以幫助到政府機(jī)構(gòu)。

1、云資源成本控制

政府機(jī)構(gòu)通常需要大量使用云計(jì)算和容器化技術(shù)，但是當(dāng)資源過(guò)度使用或誤用時(shí)，會(huì)給政府機(jī)構(gòu)帶來(lái)昂貴的費(fèi)用。通過(guò)使用Crane平臺(tái)的云資源分析服務(wù)，政府機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)云資源的成本控制。Crane平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)分析出影響成本的主要因素，并同時(shí)針對(duì)性地制定更有效的成本控制策略，為政府機(jī)構(gòu)節(jié)省大量開(kāi)支。

技術(shù)幫助： Crane平臺(tái)擁有先進(jìn)的指標(biāo)監(jiān)控和成本核算功能，可以實(shí)時(shí)跟蹤云資源使用情況，并自動(dòng)調(diào)整資源配置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化成本優(yōu)化，從而提高資源使用效率和可持續(xù)性。

2、費(fèi)用核算與精細(xì)化管理

政府機(jī)構(gòu)可以通過(guò)Crane平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)使用單位的資源使用情況進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)管，并對(duì)不合理的資源使用進(jìn)行精細(xì)化扣費(fèi)，從而提高資源使用效率和質(zhì)量。

技術(shù)幫助： Crane平臺(tái)擁有自動(dòng)化費(fèi)用報(bào)告功能，可以靈活定制云資源使用報(bào)告，方便政府機(jī)構(gòu)精細(xì)化管理和核算費(fèi)用。

3、數(shù)據(jù)安全保障

政府機(jī)構(gòu)通常需要處理大量敏感數(shù)據(jù)，因此在云計(jì)算應(yīng)用過(guò)程中，數(shù)據(jù)安全保障顯得尤為重要。Crane平臺(tái)通過(guò)提供強(qiáng)大的安全性和隱私保護(hù)機(jī)制來(lái)保障政府機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)的安全性。Crane平臺(tái)擁有先進(jìn)的安全監(jiān)控和審計(jì)功能，對(duì)各類云資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，并對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和隔離保護(hù)。

技術(shù)幫助： Crane平臺(tái)基于開(kāi)源容器編排平臺(tái)Kubernetes和其他云原生技術(shù)，提供全面的安全性保障機(jī)制，包括訪問(wèn)控制、流量控制、敏感數(shù)據(jù)保護(hù)等方面。
重點(diǎn)：Crane平臺(tái)已經(jīng)開(kāi)源，支持私有化部署，將Crane平臺(tái)部署在自己的服務(wù)器上，政府機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)更高的安全性和可控性。
而且私有化部署提供更高的靈活性和定制化。政府機(jī)構(gòu)可以針對(duì)自身需求進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)和優(yōu)化，滿足多元化的應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求。

四、結(jié)論

通過(guò)本文的學(xué)習(xí)，知道了Crane平臺(tái)的背景、目標(biāo)和工作原理，以及如何從零搭建平臺(tái)和在政務(wù)行業(yè)中應(yīng)用場(chǎng)景。

在從零到壹搭建平臺(tái)的實(shí)戰(zhàn)中，帶大家深入的了解了Crane平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和組成，一步步實(shí)際操作，加深了對(duì)Crane平臺(tái)的理解。以虛竹哥在政務(wù)行業(yè)的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，政府機(jī)構(gòu)可以通過(guò)Crane平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和成本管控，進(jìn)而提升工作效率和服務(wù)質(zhì)量?？梢詾檎畽C(jī)構(gòu)節(jié)省不少錢。同時(shí)，還提供了強(qiáng)大的安全性和隱私保護(hù)機(jī)制（私有化部署）來(lái)保障政府機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)的安全性。

在虛竹哥看來(lái)，Crane平臺(tái)的核心價(jià)值是：降本增效 和穩(wěn)定性保障 。在當(dāng)前數(shù)字化轉(zhuǎn)型大勢(shì)下，Crane平臺(tái)能夠幫助政府機(jī)構(gòu)更好地管理云資源，從而提升服務(wù)質(zhì)量和工作效率。雖然Crane平臺(tái)的技術(shù)操作需要一定的技術(shù)水平要求，這方面有待提高加強(qiáng)。但Crane平臺(tái)的未來(lái)發(fā)展很有潛力，期待Crane平臺(tái)的繼續(xù)持續(xù)發(fā)展，為更多企業(yè)和組織提供更好的服務(wù)。

最后的最后，@老板，給您省了這么多錢了！能給我漲多少薪！！哈哈哈～

五、參考

安裝 kubectl：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/tasks/tools/
安裝 Helm：https://helm.sh/zh/docs/intro/install/
安裝 kind：https://kind.sigs.k8s.io/docs/user/quick-start/#installation
開(kāi)源git：https://github.com/gocrane/crane

關(guān)于騰訊云 Finops Crane 集訓(xùn)營(yíng)：
Finops Crane集訓(xùn)營(yíng)主要面向廣大開(kāi)發(fā)者，旨在提升開(kāi)發(fā)者在容器部署、K8s層面的動(dòng)手實(shí)踐能力，同時(shí)吸納Crane開(kāi)源項(xiàng)目貢獻(xiàn)者，鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)者提交issue、bug反饋等，并搭載線上直播、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)組隊(duì)、有獎(jiǎng)?wù)魑牡认盗屑夹g(shù)活動(dòng)。既能讓開(kāi)發(fā)者通過(guò)活動(dòng)對(duì) Finops Crane 開(kāi)源項(xiàng)目有深入了解，同時(shí)也能幫助廣大開(kāi)發(fā)者在云原生技能上有實(shí)質(zhì)性收獲。
為獎(jiǎng)勵(lì)開(kāi)發(fā)者，我們特別設(shè)立了積分獲取任務(wù)和對(duì)應(yīng)的積分兌換禮品。

活動(dòng)介紹送門(mén)：https://marketing.csdn.net/p/038ae30af2357473fc5431b63e4e1a78

開(kāi)源項(xiàng)目： https://github.com/gocrane/crane

我是虛竹哥，我們下文見(jiàn)~文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-454756.html

到了這里，關(guān)于【騰訊云 Finops Crane 集訓(xùn)營(yíng)】老板喜歡降本增效？學(xué)會(huì) Crane，讓騰訊每月省千萬(wàn)的奇跡在你手中上演的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！