【腾讯云 Finops Crane 集训营】深入了解 Crane 开源项目，集训营实验操作指南，体验过程总结

前言

最近有幸参与了腾讯云举办的Finops Crane的集训营。在这个过程中，老师认真指导，让我受益非浅，也让我真正理解了这一产品所带来的意义。

在听了老师们的介绍和讲解后，我马不停蹄地开始了自己摸索。首先是跟着视频和官方教程在本地安装了一遍Crane，体验了一下整个安装使用教程。

随后又查看官方的文档和源码。在本地搭建了一个前端开发环境，并链接上了线上的demo环境。并顺利给官方提了几个Issues和PR。

下面就来整理，分享一下我的操作和感悟，希望能够帮助到其他同学。

出现的背景

在分享安装和使用流程之前，我们先来了解一下FinOps的出现的背景。

云原生基金会在2021年的调查中，发现云原生的部署率已经达到了历史性新高。96%的组织已经在使用Kubernetes，但在使用过程中，存在着严重的资源浪费。据Flexera 在2022年的云计算市场发展状态报告中提到，在很多使用Kubernetes的组织中32%的云支出被浪费。随着云原生的技术普及，成本管理成了一个迫在眉睫的问题。该问题主要表现在以下四个方面：

去中心化
随着以Kubernetes为核心的云原生应用的蓬勃发展，传统的集中式财务预算和IT管理模式在向以业务为导向的分布式决策转型
不断上涨
CNCF 调查显示，随着业务的快速发展，企业的云费用以24%的年增长率快速增加。
动态变化
云原生的动态环境和弹性功能导致云费用随着业务负载不断变化
浪费严重
业务上云后缺乏资源优化意识，依然以传统资源配置思维管理资源，浪费严重。

有问题就会有解决方案，而FinOps概念的提出正是为了解决这一问题。

FinOps概念

FinOps是一种将财务管理(Finance)与云操作(Ops)相结合的模式，旨在优化云计算支出并提高业务绩效。

云计算是一种流量密集型的技术，意味着云成本管理在很大程度上取决于如何优化云资源消耗，并根据需要提高或降低开支。FinOps通过建立流程、原则和工具来实现这一目标，可以帮助企业更好地理解和控制云成本，同时保持效率和创新。

FinOps的关键原则是建立透明度并将云成本降低到最小水平。为了实现这一点，需要结合使用财务、技术和业务信息，以确定最佳的资源使用方式。同时，需要确定哪些资源实际上为贡献产生了价值，并分配成本以实现真正的透明度和可控性。
总之，FinOps作为一种模式结合了财务和技术的因素，可以帮助企业实现优化云支出和提高业务绩效的目标。

FinOps定义了一系列云财务管理规则和最佳实践，通过助力工程和财务团队、技术和业务团队彼此合作，进行数据驱动的成本决策，使组织能够获得最大收益。
通过下面的结构图，我们可以清晰地认识到FinOps有哪些角色，以及需要的能力。

Crane 项目介绍

基于以上 FinOps的原则和能力标准，腾讯云推出了Crane开源项目，主打智能调度，助力成本优化。是一个基于 FinOps 的云资源分析与成本优化平台。它的愿景是在保证客户应用运行质量的前提下实现极致的降本。

项目开源地址：https://github.com/gocrane/crane
官方网站：https://gocrane.io/
在官网上有很多中文文档，包括从安装，使用，优化，最佳实践，以及QA。这是了解该平台最好的地方。
以下是该项目的架构图

根据官方提供的项目架构图，我们可以看到Crane提供了二级调度，第一级为应用画像和作业调度，二级调度为节点级的精细化调度和稳定性保证。

Craned
Craned 是 Crane 的最核心组件，它管理了 CRDs 的生命周期以及API。Craned 通过 Deployment 方式部署且由两个容器组成：Craned与Dashboard
Fadvisor
Fadvisor 提供一组 Exporter 计算集群云资源的计费和账单数据并存储到你的监控系统，比如 Prometheus。Fadvisor 通过 Cloud Provider 支持了多云计费的 API。
Metric Adapter
Metric Adapter 实现了一个 Custom Metric Apiserver. Metric Adapter 读取 CRDs 信息并提供基于 Custom/External Metric API 的 HPA Metric 的数据。
Crane Agent
Crane Agent 通过 DaemonSet 部署在集群的节点上。

在监控方面使用了Prometheus与Grafana。Crane的一些图表就是直接使用的Grafana配置的。

在成本的可视化和优化评估

提供一组 Exporter 计算集群云资源的计费和账单数据并存储到你的监控系统，比如 Prometheus。
多维度的成本洞察，优化评估。通过 Cloud Provider 支持多云计费。

安装使用

在最近的腾讯云 Finops Crane 集训营，官方一共举办了两次直播，CSDN的回放地址分别是：

4月27号 Finops Crane 开源项目经验分享
https://live.csdn.net/room/csdnnews/CPEN2JKh

5月7号 14:00 腾讯云 Finops Crane开发者集训营
https://live.csdn.net/room/csdnnews/83xhNo4C

我是跟着第二次直播体验整个安装，使用流程的。
在安装Crane之前需要预安装一下软件，清单如下

安装 kubectl
安装 Helm
安装 kind
安装 Docker

安装以上的软件清单后，执行下面的命令，安装相关组件
curl -sf https://raw.githubusercontent.com/gocrane/crane/main/hack/local-env-setup.sh | sh -
包括创建kind集群，使用helm安装Prometheus ，使helm安装 Grafana ，最后安装
crane和fadvisor 组件。
由于脚本里已经使用kind命令，所以要想使用minikube 或者已经存在的其他 Kubernetes集群，是需要修改脚本的。

由于整个安装过程会下载很多个镜像，所有网络不好的同学会感觉很漫长。

运行完成后，还需要登上5分钟左右，等待Pod启动。

在所有Pod启动后，执行以下命令可以访问Crane Dashboard

# 不加这一句会出现8080端口被拒绝的提示
export KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config_cranekubectl -n crane-system port-forward service/craned 9090:9090

访问 http://127.0.0.1:9090/ 就可以看到 Crane Dashboard 如下图：

# 安装 Metrics Server：
kubectl apply -f installation/components.yaml# 用以下命令启动一个 Deployment 用 hpa-example 镜像运行一个容器， 然后将其暴露为一个 服务（Service）：
kubectl apply -f installation/php-apache.yaml
kubectl apply -f installation/nginx-deployment.yaml# 创建 EffectiveHPA
kubectl apply -f installation/effective-hpa.yaml

新开一个终端窗口

# 如果你是新创建请配置环境变量
export KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config_crane# 不可以关闭 以便负载生成继续，你可以继续执行其余步骤
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"

再次新开一个终端窗口

export KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config_cranekubectl get hpa ehpa-php-apache --watch

随着请求增多，CPU利用率会不断提升，可以看到 EffectiveHPA 会自动扩容实例。

最后的运行的终端及效果图如下：
四个终端打印

Crane Dashboard

随着系统的运行，crane根据当前的情况，给使用者生成一些推荐规则，资源推荐。其背后是 Fadvisor组件成本模型提供了一个方法来估计和分析每个容器,pod 或其他资源在 Kubernetes 中的资源价格。

前端技术分析

以上是所有的安装及使用教程。下面来看一下如何在本地搭建一个Crane的前端开发环境，并调试一些代码。
使用git工具将项目源码下载到本地。
git clone https://github.com/gocrane/crane.git
在官方的指导文档中，如果要在本地搭建开发环境，你需要在根目录执行 make

但是这一命令需要很多前提，你需要安装go，nodejs，如果是windows系统，还要让你的电脑支持make命令。
但你是想要直接搭建一个前端开发环境，大可不必那么麻烦，下面我就来告诉怎么来操作

克隆项目到本地后，进入pkg/web目录。该目录就是前端目录。你可以在该项目下，看到一个packgage.json文件。该文件标明了前端项目所依赖的包。
正如你所见，前端项目的主要技术栈是 react与腾讯的前端框架tdesign

在pkg/web目录下执行 npm install 来安装依赖。
安装后，修改vite.config.js ，这是一个项目配置文件，定义了本地运行时，需要链接的后代服务地址。
将server proxy修改为如下

proxy: {'/api': {// 用于开发环境下的转发请求// 更多请参考：https://vitejs.dev/config/#server-proxy// Set to your craned addresstarget: 'http://dashboard.gocrane.io/',changeOrigin: true,},'/grafana': {// Set to your craned addresstarget: 'http://dashboard.gocrane.io/',changeOrigin: true,},},

这样配置的后，请求的以/api 和/grafana开头的接口都会被转发到http://dashboard.gocrane.io/ 这个地址。该地址就是官方提供的无需登陆的demo地址。这也算取一个巧。

修改配置文件后，你需要运行npm run dev 命令。来启动本地服务，当然该命令还是在web目录下执行。
接着浏览器就会自动打开项目访问地址 http://localhost:3003/

这个时候你会发现还是会有很多接口报错。通过仔细的排查和分析，我发现哪些报错的地址都是直连的 http://dashboard.gocrane.io/ 地址。而这个地址就是我们选中的一个集群地址。接口直接访问了该地址，导致跨域问题，其实走到这一步我是很诧异的，如果crane要直连集群接口地址的话，那就必须设置跨域。或者部署到同一个域名下。在本地开发环境，其实也很好解决这一问题，直接修改访问地址，去掉域名。通
过api转发，代理到真正的接口地址。
修改方式如下：

移除${args.craneUrl} 即可。修改后就可以看到无错的dashboard

在搭建了本地的开发环境后，给官方一共提交了6个issues，详情可以点击该链接查看

合并了两个PR

开发体验

总体来讲Crane的开发体验还是不错的，前端使用TS来规范了接口的出参和入参，一眼就能看出数据类型。
使用i18next来支持国际化。但在代码格式校验，虽然集成了，但却没有用起来，代码里也有一些声明了很多无用的变量。毕竟是腾讯云主导的第一个国内基于云原生技术的成本优化项目。

总结

在整个实验过程中，Crane的官方人员还是比较耐心的指导，由于官方使用的Mac系统撰写的教程，在Windows平台上有些许差异，这些问题官方也都耐心的解决了。

利用Crane提供的成本模型能够很好地对集群资源进行成本分析，在分析的基础上也能够给出合理化的推荐规则，并且利用数据可视化，能够清晰看到成本改变的下降的趋势，非常直观。但就目前来说项目未对接更多的云厂商的计费API，比如AWS，阿里云，华为云。另外如果推荐规则能够直接在平台上运行就更好了，目前还需要复制命令，到集群中运行。
目前社区还在热烈招募贡献者，各位读者可以积极参与进来。
最后祝愿Crane越来越好。

关于腾讯云 Finops Crane 集训营：
Finops Crane集训营主要面向广大开发者，旨在提升开发者在容器部署、K8s层面的动手实践能力，同时吸纳Crane开源项目贡献者，鼓励开发者提交issue、bug反馈等，并搭载线上直播、动手实验组队、有奖征文等系列技术活动。既能让开发者通过活动对 Finops Crane 开源项目有深入了解，同时也能帮助广大开发者在云原生技能上有实质性收获。
为奖励开发者，我们特别设立了积分获取任务和对应的积分兑换礼品。