自建Kubernetes集群迁移至Amazon EKS：Momenta 快速有效地实现集群的自动扩展与升级

Momenta 定位于打造“自动驾驶大脑”，核心技术是基于深度学习的环境感知、高精度地图和驾驶决策算法，产品包括不同级别的自动驾驶方案，以及衍生出的大数据服务。Momenta的战略是量产自动驾驶（Mpilot）与完全无人驾驶（MSD）两条腿走路，通过数据、数据驱动算法和两者之间的迭代闭环，推动自动驾驶技术落地量产，并最终实现无人驾驶。

随着业务发展，计算资源对于Kubernetes的需求明显增加，而自建集群的运维难度和成本也随之增大，无法满足业务快速发展的需求，而 Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS) 作为托管服务既能提高效率、简化运维的优势，同时带来成本的大量节约。
Momenta需要为构建Kubernetes的master控制节点预留3个以上 Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) 实例，即使采用最低配置的实例，成本花费也超出企业负担。然而，随着工作节点数量增加，低配置的实例又会面临性能匹配问题，最终还需要把master节点迁移到高配置的机器上，成本又将继续增加。
在原来的IDC自建模式下，工作节点不能弹性扩容，难以快速响应业务部门需求。同时，还需要Momenta自己解决master节点部署的高可用性和安全性问题，大大加重了运维的负担。而开源Kubernetes集群的定期升级还需要中断业务，不能确保Momenta业务连续运行。
Amazon EKS 作为一项托管服务，允许用户在 AWS 上轻松运行 Kubernetes，无需支持或维护自己的 Kubernetes 控制平台，可有效缓解运维负担。同时，Momenta还使用了大量AWS 云服务，包括计算、存储、大数据、 AI/ML，来支持其数据筛选标注服务、内部车辆监控服务等，因此使用Amazon EKS可以与这些服务完美兼容。

2020年3月Amazon EKS服务落地中国，Momenta第一时间进行了Amazon EKS 的POC验证，并在2个月的时间内，完成自建Kubernetes集群向AWS云的迁移，并上线使用。
在POC验证初期，Momenta遇到的一些疑问，得到了AWS的专业解答。例如，Amazon EKS的管理机制与自建Kubernetes的差异是什么？AWS 网络服务ALB Ingress Controller、安全服务AWS Identity and Access Management (IAM) 和弹性扩展组ASG/HPA等服务，如何与Kubernetes管理集成？相关的开源软件如何顺利地迁移至Amazon EKS的Kubernetes集群中？
”通过AWS多位容器专家与我们进行面对面培训交流，我们了解到Amazon EKS易于上手，能够全面支持Kubernetes在生产环境下的使用，例如，当每个集群的控制器节点都是独享实例时，master节点就会默认分布到3个可用区。Amazon EKS与CNCF（云原生计算基金会）的Kubernetes完全保持一致，可以无缝地将开源Kubernetes迁移到Amazon EKS，并保留原有的知识体系。此外，AWS还提供了一些与Kubernetes相关的开源工具，包括Eksctl、AWS CloudFormation, 以及AWS CDK，加强了对Kubernetes集群的管理。”Momenta研发总监董维山表示。

Amazon EKS所使用的工作节点（Amazon EC2资源）的调配机制非常灵活。目前，Momenta设置的机制是首先使用预留实例，当资源紧缺需要更多计算节点时，Amazon EKS就会调用Amazon EC2 Spot 实例，自动实现资源扩展，满足业务需求。全托管的机制保证了Amazon EKS的可靠性，也简化了Momenta的运维工作。Amazon EC2 Spot 实例与预留实例结合使用，可以进一步优化工作负载的性能和成本，为Momenta节省大量的计算成本。
与此同时，Amazon EKS本身具有自动升级功能，消除了Momenta自建Kubernetes升级需要中断业务的问题。通过在Amazon EKS操作界面发起升级需求，Amazon EKS就可以自动检测和替换运行状况不佳的控制层面实例，为它们提供自动版本升级和修补，在不影响Momenta业务连续性的情况下，完成对Kubernetes的升级。
此外，Amazon EKS开源社区也非常活跃。用户可以直接向AWS的产品开发人员提出建议和需求，很大一部分将被直接采纳，加入Amazon EKS新增的功能。社区公开的产品路线图，也便于用户清晰了解Amazon EKS的产品计划和生命周期，为Momenta等企业的长期架构规划提供保障。
“通过使用Amazon EKS，我们目前基础架构支撑团队虽然人力非常有限，但却足以支持生产级别的Kubernetes集群，还可以按需、弹性使用计算资源，并且利用Amazon EC2 Spot 实例进一步降低计算成本。”董维山说。
接下来，Momenta将进一步探索AWS的无服务器架构Kubernetes容器服务：AWS Fargate。该服务可以按照资源大小和使用时长计费，通过原生无服务器架构实现高可靠性、高安全性和弹性扩展，真正实现为价值付费的目标，持续降低计算成本 。