【51CTO.com原创稿件】近日， 国内中立的云计算服务商UCloud优刻得（以下简称UCloud）在北京召开了以“中立安全、赋能产业”为主题的UCloud用户大会暨Think in Cloud北京站。面对走向纵深的产业互联网，UCloud强调做“不和用户竞争的云”，针对七大重点行业，推出行业定制化解决方案；发布重磅产品与布局全球基础设施，建立云计算底层硬实力；开放云计算差异化核心能力，首次公布“+U合作伙伴计划”；并携手5G、工业互联网等领域合作伙伴，以云计算为基石和底座，共同打造赋能产业的新生态。
下午的技术专场围绕UCloud自身技术、产品及对行业的积累，结合产业互联网下企业上云的痛点，以“云上效率方法论”与“分布式云计算实践”两大主题，为大家奉献了一场技术与实践应用相融合的盛宴。
云上效率方法论专场
在“云上效率方法论”技术专场中，UCloud实验室负责人叶理灯、UCloud技术总监蒙晓净、UCloud产品总监张晓康、UCloud资深研发工程师齐良，带来了题为《基于UK8S打造一站式云上Kubernetes服务》、《利用StepFlow快速可视化的构建新业务》、《基于Serverless的数据湖分析引擎USQL实战》、《云主机并发创建优化实例及用户价值》的精彩演讲。
基于UK8S打造一站式云上Kubernetes服务
Kubernetes这个单词来自于希腊语，含义是舵手或领航员。UCloud用户，元年科技CTO杨熠表示 “使用UK8S，开发者可以像使用普通云服务器一样迅速搭建K8S环境。在享受K8S带来的便利的同时，能够让开发人员集中注意力在业务实现的细节，而不必在基础架构搭建上浪费太多的精力。”所以，K8S最大的优势在于，它能让“专业的人做专业的事”。
UCloud实验室负责人叶理灯首先梳理了UCloud 两大K8S产品：一是内部容器平台KUN，二是UCloud Container Service for Kubernetes （UK8S）。
KUN容器平台提供弹性、分布式的应用托管服务平台，帮助开发者一站式轻松开发并部署应⽤用程序。KUN底层基于 Kubernetes ，提供高可用，在线升级，自动扩缩，负载均衡，日志查看，资源监控，等多种功能。
搭建KUN的原因有三个：首先是运维、软件迭代的速度和软件质量不高，而人力成本偏高。二是解决架构不统一。三是虚拟机的利用率不高，造成了资源浪费。
要解决上述问题，UCloud通过K8S+Docker的方式，构建了内部的容器平台。叶理灯解释说，通过Docker提高运维部署效率和运维环境的一致性，通过K8S本身跨可用区的特性来实现跨可用区容灾和Auto Scaling能力，提供弹性、分布式的应用托管服务平台，帮助开发者一站式轻松开发并部署应用程序。
KUN容器平台架构
接下来，叶理灯分别从基于RBAC实现账号管理隔离、IPv6、Operator管理有状态的服务、监控四个方面，深入讲解了KUN容器平台在搭建中遇到的难题和解决方案。
UK8S是一项基于Kubernetes的容器管理服务。用户可以在UK8S上部署、管理、扩展自己的容器化应用，而无需关心Kubernetes集群自身的搭建及维护等运维类工作。UK8S完全兼容原生的Kubernetes API，以UCloud私有网络为基础，并整合了ULB、UDisk、EIP、VPC等云产品。叶理灯从UK8S集群网络方案、UK8S管理架构、托管方案三个方面对UK8S进行了深入讲解。
UK8S集群网络方案包括自研CNI插件与VPC网络深度集成，利用SecondaryIP API实现IP管理，无overlay性能与云主机一致，Pod网络可与物理云、托管云直接互通。UK8S管理架构如下图所示：
UK8S管理服务特点有：完全的容器化和微服务化；所有管理服务全部运行在K8S上；基于K8S的API对服务模块（job&watcher）进行动态管理；一个集群对应生成一个watcher，容易进行横向扩展；基于watcher+Redis缓存的方式，保证用户在控制台获取集群信息的速度足够快。
UK8S托管方案用UK8S+托管物理机，合理利用存量物理资源。无需运维管理UK8S集群，无需部署外部负载均衡，业务高峰可随时扩容集群，有效利用了存量IT资源。
利用StepFlow快速可视化地构建新业务
本次技术专场的主题是 “效率提升”，那么在实际的业务场景中，在业务构建初期是否就已经花费了很多时间？比如，要实现某一个业务逻辑，以往单人需要用一天的时间去基于SDK开发，并且要构建服务端逻辑(Server)。那么是否能够通过StepFlow，将开发时间降低到一小时，并且无需Server？当业务逻辑流程需要改变时，是否可以通过StepFlow快速应对? UCloud技术总监蒙晓净在接下来的演讲中为大家做了深入分析。
StepFlow是一个通过可视化的方式去编排API和微服务的服务平台，应用开发的时候可以在不写代码的情况下完成新功能的组装、新服务接口的发布。在解释了Activity、Decision等基本概念后，蒙晓净现在演示了串行流程、并行流程、实现调用子工作流、如何更新及快速发布几个场景应用。
在演示过程中可以发现，操作中并没有申请任何一个物理资源，甚至也不需要关心底下的物理资源使用情况如何，这表示StepFlow是一个Serverless的服务，物理资源的调动和使用都是StepFlow服务在后端进行动态的管理。在这样的前提下，用户就可以集中精力在业务上，优化产品，获得更大的价值，这也是StepFlow所期望实现的价值。
同时，UCloud期望通过StepFlow为用户带来一种新的研发路径，即首先要想清楚要做的事情，需要经过怎样的流程，之后进行流程图的可视化编辑，然后保存、发布、运行，最终实现业务需求。UCloud相信这样的研发路径能带来更高的效率。
基于Serverless的数据湖分析引擎USQL实战
Serveless的完善给云计算带来了一次完美进化。UCloud基于Serverless，开发出了扩展性强、成本低廉的无服务器SQL分析计算引擎——USQL，可以轻松完成面向海量数据的数据建模工作，大幅度减少对大数据工程师的依赖。随后，UCloud产品总监张晓康详细讲解了基于Serverless的数据湖分析引擎USQL实战。
USQL是一款Severless的数据分析产品，拥有一键启动、开箱即用的特性，帮助用户摆脱运行后端应用程序所需的服务器搭建、设置和管理工作。只需根据数据分析量费，不使用不收费，为用户节约成本和人力支出。相较原有数仓ETL分析及自建Hadoop集群分析，USQL可将计算成本降低99%，将分析效率提升21.6倍。USQL采用存储、计算相分离的模式，支持在用户读取数据时灵活定义、修改数据结构，解决了传统数据仓库写入时定义数据结构带来的局限性。并且，用户无需掌握Hadoop、Spark等大数据技术，只需学会使用SQL就可完成数据查询、提取工作。
UCloud的客户爱普新媒表示，使用USQL后，从之前的需要研发人员进行约一周的开发、测试、发布，降低到了现在不需要任何技术人员的投入。大数据月消费降低了92.85%。需求完成周期，从原来的43.2小时降低到了2小时。
云主机并发创建优化实例及用户价值
说到“云上效率的提升”，就不能不提到云主机创建。目前云主机创建有两种方式，一种通过镜像下载来创建，另一种是通过快照回滚来创建。在诸如电商大促、动画渲染、营销活动、教育培训等极端场景下，进行批量云主机创建、进行并发优化创建应对业务需求，对业务达成起着至关重要的作用。UCloud资深研发工程师齐良，带来了关于云主机并发创建优化的详细解读。
概括的说，云主机并发创建优化包括三个方面：
一是单台云主机优化：虚拟化Block Streaming、UDisk实现P2P分发镜像，实现创建时间从5分钟减少到6S。
二是批量创建接口：通过优化创建流程，实现创建100台的时间从10分钟减少到2分钟。
三是软件架构设计思考：应对极端创建需求，利用空间资源池，为了系统稳定性将系统做简单。
分布式云计算实践专场
在“分布式云计算实践”技术专场，来自UCloud的四位优秀技术人，带来了理论与实践相结合、内容夯实的技术干货。
云计算基础组件—RSSD块存储的应用场景和技术详解
面对信息化程度不断提高带来的PB级海量数据存储需求，传统的存储系统在容量和性能的扩展上存在瓶颈。而云存储凭借扩展性强、性价比高、容错性好的优势，得到了业界的广泛认可。
UCloud技术总监彭晶鑫，结合UCloud自有产品带来了《RSSD块存储的应用场景和技术详解》的主题演讲。
块存储是为云服务器提供的可随机读写的块设备存储，具备持久化存储，高可靠，低时延的特性。块存储采用多副本冗余的方式，防止网络，硬件故障而导致的数据不可用。并且使用方式和硬盘一致。利用分布式块存储，可以实现计算和存储分离。
由于计算和存储分离，将虚机从一台宿主机在线迁移至另一台宿主机时，只需迁移CPU和内存，可在几十秒内完成在线迁移。如果宿主机宕机，由于计算和存储分离，可以快速在另外一台宿主机上拉起。宕机恢复速度可提速10倍。
通过分布式，可以发现节点故障并剔除，从而避免节点硬件故障，网络故障等带来的存储数据问题和可用性问题。存储组成较大池化容量，按需分配存储空间，避免本地存储碎片过多问题，可提供大容量量存储，例如40TB，100TB。UCloud目前提供2种类型的云盘，即普通云盘和SSD云盘。普通云盘后端利用机械硬盘介质，SSD云盘后端利用NVME固态硬盘介质。
UCloud思考的是能否将网络的时延控制的更低？能否压榨出NVME固态盘的时延和IOPS能力？能否整体IO上更好的软件消耗？UCloud推出了RSSD云盘，UCloud的RSSD云盘用四大组件：client，网络，存储读写，用户态和轮询解决了这些难题。利用vhost user技术，实现了虚机到存储client的数据零拷贝。在网络方面，用ROCE 代替 TCP，4K网络包收发10的—20us。用SPDK代替libaio，用户态IO读写，高并发下，依然保持较低的时延。IO路径整体保持在用户态，并使用线程轮询。减少用户态内核态切换，减少中断带来的损耗。
UDB-灵活可变的数据库服务实践
电商大促、双十一等秒杀场景，高并发、高性能的抢红包业务，在类似这种情况下，单机数据库已经到达天花板，如何突破困境，让数据库通过高可用、多主从、分布式等多种手段来对抗，实现“旧业务稳定，新业务上线”的目标？UCloud技术总监罗成对分享了UDB数据库服务实践。
UCloud 的云数据库 UDB 产品在 2013 年正式商用，经过 6 年的成功运营，UDB 产品线越来越丰富。
如 MySQL、MongoDB、PostgreSQL 以及 SQLServer，UCloud 云内存产品 UMem，也涵盖到 Redis 和 Memcache，目前已经广泛支持业内主流数据库。
产品特性包括主从架构、高可用、数据库专区、独享、跨区高可用、跨可用区灾备、读写分离、多维度弹性扩展、备份与恢复、监控与告警等。
在发展过程中，UDB的“不变”是保持着“降低获取门槛、降低使用门槛”的 云数据库愿景。“变”则代表UDB一直在演进。
总结 UDB 的发展历程，有几条路径可循。首先是紧跟开源社区步伐。第二是逐渐从早期的资源型交付，转为增值型交付。第三是从开源到自研，推出了自研分布式 UDB，和读写分离中间件。
秉承着”用户的需求就是 UCloud 下一个产品”的理念，UDB 产品的研发过程也紧密围绕着用户需求点来展开。这些需求点总结为三条时间曲线，分别是“性能或者吞吐量”、“可用性”、“价值或者用户”。UCloud 采用高可用性、高性能、高可靠性来解决这些痛点。
公有云IPv6网络的应用落地
最近，国务院办公厅发布了IPv6相关的行动部署计划，到2020年，我国要基本普及IPv6，到2025年，全面支持 IPv6。由于具备近乎无限的地址空间，更高效、更安全、更优化的网络性能，IPv6可以为进一步发展5G、物联网等新兴产业奠定坚实基础。那么IPv6如何应用落地？ UCloud高级技术总监徐亮带来了《公有云IPv6网络的应用落地》的分享。
目前UCloud IPv6外网接入解决方案主要有三种： NAT64、ULB7和VPC，这三种方案各自适用不同的场景。
NAT64产品最大的特点是“快”，主要优势是让用户在不修改后端服务的情况下，快速地接入到IPv6网络。UCloud通过标准的NAT64，将IPv6转成IPv4协议之后，再通过NAT64的网关将其接入到IPv4网络。
NAT64有一个缺点，当用户进行IPv6-IPv4的地址转换之后，用户就无法拿到IPv6的源地址。为了帮助这些对源地址有强需求的客户，UCloud推出了ULB7负载均衡产品，因为负载均衡大多数是处理HTTP请求的，所以UCloud将IPv6的源地址嵌在HTTP的X-Forward-For头部里面传给后端客户。而其中所用到的负载均衡产品，就是UCloud自主研发的高可用ULB7。
VPC主要可以解决在多云互通环境下IPv6的支持问题，用户的IPv6请求会直接发送到宿主机，然后宿主机的分布式防火墙再将其发送到虚拟机，整个过程效率最高、性能最好，可以带来最原生的IPv6体验，但这款产品会要求客户的后端应用已经被改造成支持IPv6方式。据徐亮介绍，这款产品预计在年内正式推向市场。
最后，徐亮介绍了一些具体的实现。并表示，在整个IPV6的设计中，最关键的是不能对用户业务有影响，能够为用户提供稳定可靠的业务。其次是提供可拓展性，保证很长时间内性能都是没有问题的。
Anycast弹性IP——全球视角下的公网加速与安全方案
国内流量红利的消失促使越来越多的企业选择出海，然而企业在享受海外流量蓝海市场带来的商业利益同时，也面临着国际链路的拥塞不稳定、公网抖动带来的高延时以及源源不断的网络攻击等问题。面对这些问题，UCloud 用Anycast技术，做分布式清洗可和网络加速。UCloud产品总监冯业浩从 Anycast的概念、核心场景以及架构原理等方面，对Anycast进行了全面介绍。
UCloud的AnycastEIP，利用UCloud的全球BGP宣告能力、覆盖全球的十余个海外节点以及节点间的专线资源，提供全球网络加速。AnycastEIP能够实现IP传输的质量优化，实现多入口就近接入，减少公网延时抖动带来的影响，提升EIP的全球使用体验。AnycastEIP主要有三个应用：全球服务加速、Global Public DNS、DDoS全球分布式清洗。
目前，由于公网环境异常复杂，Anycast大部分情况下带来的都是优化，少数情况下也可能带来恶化。此外，入向走UCloud专线，出向仍然走的是公网，只能带来单向的加速效果。针对这两个问题，UCloud对AnycastEIP后续产品做了规划：一是Global ULB，用全球Anycast加速的负载均衡，解决单向加速问题，实现全球高可用。二是Global PathX，基于Anycast实现全球加速，解决单向加速问题。
两大技术专场，八个精彩分享，从实践出发，技术和应用相融合，UCloud基于技术创新和突破，致力于让各行各业从云计算的发展中获取更多动能！
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