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ECI支持搶占式實例，對于短時間運行的Job任務，以及部分擴展性和容錯率高的無狀態應用，使用搶占式實例可以有效地節約實例使用成本。本文介紹在Kubernetes集群中，如何創建搶占式實例類型的ECI Pod。

背景信息

搶占式實例是一種低成本競價型實例，您可以對阿里云當前閑置的資源出價，獲得資源后運行容器，直到出價低于市場價格或者庫存不足等原因導致資源回收。

搶占式實例適用于短時間運行的Job任務，以及部分擴展性和容錯率高的無狀態應用，例如可彈性伸縮的Web站點服務、圖像渲染、大數據分析和大規模并行計算等。應用程序的分布度、可擴展性和容錯能力越高，越適合使用搶占式實例節省成本和提升吞吐量。更多信息，請參見什么是搶占式實例。

基本概念

創建搶占式實例前，您需要了解以下信息：

計費方式
搶占式實例的市場價格隨供需變化而浮動，您需要在創建搶占式實例時指定出價模式，當指定實例規格的實時市場價格低于出價且庫存充足時，就能成功創建搶占式實例。創建成功后，在保護期（默認1小時）內按照成交時的市場價格計費。超過保護期后，按照實時的市場價格計費。
說明
搶占式實例相對于按量付費實例價格有一定的折扣，實際價格隨供求波動，并按實際使用時長進行收費。更多信息，請參見搶占式實例計費。
回收機制
超過保護期后，系統每隔5分鐘將自動檢測一次實例規格的市場價格和庫存。如果某一時刻的市場價格高于出價或實例規格庫存不足，搶占式實例會被釋放。
說明
- 資源回收前約3分鐘，系統會產生準備釋放的事件。
- 資源回收后，實例不再收費，但會保留實例信息，且狀態會變更為已過期（Expired）。

注意事項

基于搶占式實例的特點，使用搶占式實例時，請注意以下信息：

選擇一個合適的實例規格和一個合理的出價。
您可以通過ECS的OpenAPI接口查詢搶占式實例近30天的信息，以便選擇實例規格和出價。相關接口如下：
- DescribeSpotPriceHistory：查詢實例歷史價格。
- DescribeSpotAdvice：查詢實例平均釋放率、平均折扣率等信息。
重要
您的出價應該足夠高，同時充分考慮了市場價格的波動，并且符合您對自身業務評估后的預期。這樣才能成功創建搶占式實例，且實例不會因為價格因素被釋放，在滿足業務需求的同時實現成本節約。
使用不受搶占式實例釋放影響的存儲介質來保存您的重要數據，例如：云盤（關閉隨實例釋放）、NAS等。

創建方式

支持指定ECS規格，或者指定vCPU和內存來創建搶占式ECI實例：

指定ECS規格
計費以指定規格的按量市場價格和實時折扣為準。
指定vCPU和內存
該方式與指定ECS規格方式的效果相同。系統會自動匹配滿足規格和價格要求的ECS規格，并以此規格的市場價格作為計費的原始市場價格，即折扣是基于該ECS規格的市場價，而非對應ECI的vCPU和內存的按量價格。
該方式僅支持2 vCPU及以上規格，支持指定的vCPU和內存規格如下表所示。如果指定的規格不支持，系統會自動向上規整。
vCPU
內存（GiB）
2
2、4、8、16
4
4、8、16、32
8
8、16、32、64
12
12、24、48、96
16
16、32、64 、128
24
24、48、96、192
32
32、64、128、256
52
96、192、384
64
128、256、512

配置說明

您可以在Pod metadata中添加Annotation來創建搶占式實例。相關Annotation如下：

Annotation	示例值	是否必選	說明
k8s.aliyun.com/eci-spot-strategy	SpotAsPriceGo	是	搶占式實例的出價策略。可根據需要配置為： SpotWithPriceLimit：自定義設置搶占實例價格上限。此時必須通過k8s.aliyun.com/eci-spot-price-limit來指定每小時價格上限。 SpotAsPriceGo：系統自動出價，跟隨當前市場實際價格。重要使用SpotAsPriceGo策略時，如果對應可用區規格資源緊張，最高價格可能會達到按量價格。
k8s.aliyun.com/eci-spot-price-limit	"0.5"	否	搶占式實例的每小時價格上限，最多支持精確到小數點后三位。僅當k8s.aliyun.com/eci-spot-strategy設置為SpotWithPriceLimit時有效。
k8s.aliyun.com/eci-spot-duration	"0"	否	搶占式實例的保護期。默認為1，可設置為0，表示無保護期。
k8s.aliyun.com/eci-spot-fallback	"true"	否	搶占式實例沒有庫存時，是否自動轉為按量付費，以保證實例創建成功。默認為false。

重要

Annotation請添加在Pod的metadata下，例如：創建Job時，Annotation需添加在spec>template>metadata下。
僅支持在創建ECI Pod時添加ECI相關Annotation來生效ECI功能，更新ECI Pod時添加或者修改ECI相關Annotation均不會生效。

示例一：指定ECS規格，采用SpotWithPriceLimit策略

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: test
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: perl
        alibabacloud.com/eci: "true" 
      annotations:
        k8s.aliyun.com/eci-use-specs : "ecs.c6.large"           #指定ECS實例規格
        k8s.aliyun.com/eci-spot-strategy: "SpotWithPriceLimit"  #采用自定義設置價格上限的策略
        k8s.aliyun.com/eci-spot-price-limit: "0.25"            #設置每小時價格上限
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/eci_open/perl:5
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
      restartPolicy: Never

以上YAML示例可創建一個ecs.c6規格的搶占式實例。

創建時，如果沒有滿足規格和價格上限要求的庫存，則創建失敗。
創建后，可以穩定使用1小時，超出1小時保護期后，如果某一時刻的市場價格高于出價或實例規格庫存不足，搶占式實例會被釋放。

示例二：指定vCPU和內存，采用SpotAsPriceGo策略

通過pod.spec.resources指定vCPU和內存規格

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: test
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: perl
        alibabacloud.com/eci: "true" 
      annotations:
        k8s.aliyun.com/eci-spot-strategy: "SpotAsPriceGo"  #采用系統自動出價，跟隨當前市場實際價格
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/eci_open/perl:5
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
        resources:
          limits:              #指定pi容器的vCPU為2 vCPU，內存為4 GiB
            cpu: 2000m
            memory: 4096Mi
      restartPolicy: Never

通過Annotation指定vCPU和內存規格

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: test
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: perl
        alibabacloud.com/eci: "true" 
      annotations:
        k8s.aliyun.com/eci-use-specs : "2-4Gi"             #指定vCPU和內存，僅支持2 vCPU及以上規格
        k8s.aliyun.com/eci-spot-strategy: "SpotAsPriceGo"  #采用系統自動出價，跟隨當前市場實際價格
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/eci_open/perl:5
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
      restartPolicy: Never

以上YAML示例可創建一個2 vCPU，4 GiB內存的搶占式實例。

創建時，如果沒有滿足規格要求的庫存，則創建失敗。
創建后，可以穩定使用1小時，超出1小時保護期后，如果某一時刻的市場價格高于出價或實例規格庫存不足，搶占式實例會被釋放。

示例三：設置無保護期

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: test
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: perl
        alibabacloud.com/eci: "true" 
      annotations:
        k8s.aliyun.com/eci-use-specs : "2-4Gi"             #指定vCPU和內存，僅支持2 vCPU及以上規格
        k8s.aliyun.com/eci-spot-strategy: "SpotAsPriceGo"  #采用系統自動出價，跟隨當前市場實際價格
        k8s.aliyun.com/eci-spot-duration: "0"              #設置無保護期
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/eci_open/perl:5
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
      restartPolicy: Never

以上YAML示例可創建一個2 vCPU，4 GiB內存的搶占式實例。

創建時，如果沒有滿足規格要求的庫存，則創建失敗。
創建后，沒有穩定使用的保護期，只要某一時刻的市場價格高于出價或實例規格庫存不足，搶占式實例就會被釋放。

示例四：設置沒有庫存時自動轉為按量付費

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: test
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: perl
        alibabacloud.com/eci: "true" 
      annotations:
        k8s.aliyun.com/eci-use-specs : "ecs.c6.large"           #指定ECS實例規格
        k8s.aliyun.com/eci-spot-strategy: "SpotWithPriceLimit"  #采用自定義設置價格上限的策略
        k8s.aliyun.com/eci-spot-price-limit: "0.05"            #設置每小時價格上限
        k8s.aliyun.com/eci-spot-fallback: "true"                #當搶占式實例沒有庫存時，自動轉為按量付費
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/eci_open/perl:5
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
      restartPolicy: Never

以上YAML示例可創建一個ecs.c6規格的搶占式實例。

創建時，如果有滿足規格和價格上限要求的庫存，則會創建一個搶占式實例。創建后，可以穩定使用1小時，超出1小時保護期后，如果某一時刻的市場價格高于出價或實例規格庫存不足，搶占式實例會被釋放。
創建時，如果沒有滿足規格和價格上限要求的庫存，則會創建一個按量付費的實例。創建后，系統不會主動釋放實例。
實例創建成功后，您可以通過kubectl describe pod命令查看對應Pod的事件來確認是否轉為按量付費實例，如果看到SpotDegraded事件，則表明已轉為按量付費實例。

釋放說明

搶占式實例創建成功后，在保護期內可以正常運行。超出保護期后，如果市場價格高于出價或者資源庫存不足，搶占式實例會被釋放。您可以通過以下信息了解搶占式實例的釋放情況。

預釋放事件
搶占式實例在釋放前約3分鐘，會產生SpotToBeReleased事件。
重要
ECI會通過Kubernetes Events事件通知的方式告知您搶占式實例將被釋放。在此期間，您可以做一定的處理來確保業務不受實例釋放所影響。更多信息，請參見優雅下線。
- 通過kubectl describe命令查看Pod詳細信息，在返回信息的Events中可以看到預釋放事件。示例如下：
```
Events:
  Type     Reason            Age    From          Message
  ----     ------            ----   ----          -------
  Warning  SpotToBeReleased  3m32s  kubelet, eci  Spot ECI will be released in 3 minutes
```
- 通過kukubectl get events命令查看事件信息，在返回信息中可以看到預釋放事件。示例如下：
```
LAST SEEN   TYPE      REASON             OBJECT         MESSAGE
3m39s       Warning   SpotToBeReleased   pod/pi-frmr8   Spot ECI will be released in 3 minutes
```
釋放后Pod狀態
搶占式實例釋放后，實例信息仍會保留，狀態變更為Failed，Failed原因為BidFailed。
- 通過kubectl get pod命令查看Pod信息，在返回信息中可以看到Pod狀態已變更。示例如下：
```
NAME       READY   STATUS      RESTARTS   AGE
pi-frmr8   1/1     BidFailed   0          3h5m
```
- 通過kubectl describe命令查看Pod詳細信息，在返回信息中可以看到Pod狀態信息。示例如下：
```
Status:             Failed
Reason:             BidFailed
Message:            The pod is spot instance, and have been released at 2020-04-08T12:36Z
```

優雅下線

搶占式實例在釋放前約3分鐘，會產生SpotToBeReleased事件，同時會將Pod Conditions中的ContainerInstanceExpired字段置為true。為盡量避免搶占式實例回收導致的業務中斷，您可以基于這些通知機制，進行搶占實例的優雅退出和Pod輪轉等處理。

目前虛擬節點已支持配置ECI搶占式實例優雅下線的功能。您可以為搶占式實例類型的ECI Pod添加k8s.aliyun.com/eci-spot-release-strategy: api-evict的Annotation，實現當虛擬節點收到SpotToBeReleased事件時，會調用Eviction API來驅逐該搶占式實例。

重要

ACK Virtual Node需要升級到v2.11.0及以上版本，才支持通過Pod Conditions進行搶占實例中斷通知以及配置Eviction API來驅逐搶占式實例。更多信息，請參見ACK Virtual Node。

API發起的驅逐將遵從您的PodDisruptionBudget（PDB）和terminationGracePeriodSeconds配置。使用API創建Eviction對象，類似于對Pod執行策略控制的DELETE操作。相關流程如下：

調用API請求
虛擬節點接收到SpotToBeReleased Event，調用Eviction API。
PDB檢查
API服務器驗證與目標Pod關聯的PodDisruptionBudget。
驅逐執行
如果API服務器允許驅逐，Pod將按照如下方式刪除。
1. API服務器中的Pod資源會更新刪除時間戳，之后API服務器會認為此Pod資源將被終止。此Pod資源還會標記上配置的寬限期。
2. 本地運行狀態的Pod所處節點上的kubelet注意到Pod資源被標記為終止，并開始優雅停止本地Pod。
3. 當kubelet停止Pod時，控制面從Endpoint和EndpointSlice對象中移除該Pod。因此，控制器不再將此Pod視為有用對象。
4. Pod的寬限期到期后，kubelet強制終止本地Pod。
5. kubelet告知API服務器要刪除Pod資源。
6. API服務器刪除Pod資源。
負載Reconcile
如果目標Pod是由控制器（如ReplicaSet、StatefulSet，以及設置了容錯的Job、sparkApplication、Workflow）管理的，控制器通常會創建一個新的Pod來替代被驅逐的Pod。

說明

如果PodDisruptionBudget配置錯誤，或者調用Eviction API時工作負載存在大量尚未Ready的Pod, 則會導致Eviction阻塞。在搶占式實例到期前，如果仍未完成Eviction動作，搶占式實例會被直接釋放。

vCPU	內存（GiB）
2	2、4、8、16
4	4、8、16、32
8	8、16、32、64
12	12、24、48、96
16	16、32、64 、128
24	24、48、96、192
32	32、64、128、256
52	96、192、384
64	128、256、512

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