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『云计算』1分钟创建6000台云服务器，云函数是如何做到的？( 二 )


三、云硬盘快照系统肩负重任 回到云函数SCF团队的业务需求 ， 1分钟创建6000台云服务器 ， 启动后IO无卡顿 ， 其实对于云硬盘快照系统还是一个非常大的挑战 。 云硬盘快照系统主要由三个模块组成：管理节点manager ， 调度器scheduler ， 数据传输模块transfer 。 管理节点manager负责快照任务管理 ， 调度器scheduler负责任务调度 ， 下发具体的拷贝任务 。 数据传输模块transfer则具体执行拷贝任务 。 当用户发起创建云硬盘服务器请求时 ， manager模块接收请求 ， 委托任务给schuduler ， 指定镜像文件回滚至目标云硬盘上 。 schuduler下发具体拷贝任务 ， 让transfer模块从COS将数据块拷贝写入至目标云硬盘 。
『云计算』1分钟创建6000台云服务器，云函数是如何做到的？
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图二. 云硬盘快照系统架构图示
挑战一 拷贝数据耗时长
高并发量下 ， 如果所有镜像数据都从COS对象存储系统拉取 ， 对COS的读压力会非常大 ， 触发COS的Qos流控 ， 且用户访问云硬盘数据IO延时高 。 解决方案 ：搬迁节点transfer ， 增加本地cache 。
由于云函数SCF批量创建云服务器使用同一个镜像 ， 在每个搬迁节点transfer中都缓存镜像的部分数据块 ， 一旦命中transfer的cache就不再从COS下载数据 ， 这样每个transfer只需下载一次镜像 。

『云计算』1分钟创建6000台云服务器，云函数是如何做到的？
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图三. transfer增加本地cache图示
挑战二 系统QPS能力低
1分钟创建6000台子机 ， 对快照系统的QPS能力要求达数十万 。 随着业务量上升 ， 快照系统整体架构需具备横向扩展提升QPS的能力 。 解决方案 ：调度器scheduler支持水平扩展 。
在快照回滚创建云服务器过程中 ， 核心处理逻辑在调度器scheduler ， 无论是顺序拷贝的调度 ， 还是优先拷贝请求都要经过scheduler ，所以scheduler的负载直接影响到整个云硬盘快照系统的性能 。 scheduler单机性能有限 ， 无法满足并发量要求 。 开发团队将scheduler由主从配置升级为水平扩展 ， 并且整体架构均做了适配 ， 使其不再成为性能瓶颈 。

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图四. scheduler水平扩展图示
挑战三 单仓库读写能力有限
如果大量的云硬盘落在同一个存储仓库 ， 则会造成单仓库写入流量过大 ， 触发单仓库回滚带宽限制 。 解决方案 ：增加云硬盘仓库调度系统 。
在批量购买云硬盘时 ， 从仓库的剩余容量、已创建的云硬盘数、回滚带宽、仓库当前用户IO写入带宽四个纬度综合考量 ， 把同一批次创建的CBS云硬盘尽量打散到多个 ， 满足6000台云服务器并发创建的需求 。
通过上述方案 ， 云硬盘快照完成了1分钟6000台云服务器创建任务 ， IO延时降低95.6% ， COS读带宽降低89% ， 为使用云函数SCF的企业和开发者带来服务升级 。


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