使用容器优化操作系统Aliyun Linux 2

Aliyun Linux 2拥有4.19的高内核版本。在Aliyun Linux 2的节点上，ACK Terway网络插件支持IPVlan的容器网络模式，在网络小包的场景下相对传统bridge和策略路由网络性能提升40%。Aliyun Linux 2默认编译了BBR的拥塞控制算法，在公网访问较多的场景中允许用户修改容器的拥塞控制算法为BBR，提升公网访问的带宽稳定性，在容器的公网连接和跨公网的镜像拉取上性能大幅提升。

阿里云与Kata Containers和Clear Linux社区合作。在弹性裸金属实例上，您可以无缝地部署整套Kata Containers的解决方案。ACK还优化了安全沙箱（RunV）镜像的启动时间，使得Kata Containers的整体解决方案可以正常运行。ACK在此之上，提供了和普通集群体验几乎一致的安全沙箱容器集群，让应用运行在一个轻量虚拟机沙箱环境中，适合于多用户间的负载隔离，对不可信应用的隔离，在提升安全性的同时，对性能影响也做到非常小。

Aliyun Linux 2针对ECS实例环境大幅优化启动速度，节点的启动时间相对CentOS 7的系统降低29%。结合ACK灵活高效的自动弹性伸缩，在应用压力来临时，ACK集群会自动根据负载状况创建和启动ECS的节点加入集群，并调度和启动应用实例。Aliyun Linux 2的快速扩容启动的能力让计算资源可以及时满足流量峰值的需求。

针对UDP协议的conntrack表的占用优化，在ACK集群中部署密度高了后经常遇到DNS的解析问题，大部分是因为DNS查询的UDP协议对conntrack的占用太多不释放导致，而Aliyun Linux 2中的conntrack的优化可以让同样DNS查询频率的conntrack表占用减少一半，从而大大提高集群中应用DNS查询的成功率。

Aliyun Linux 2的内核提供了针对容器场景的PSI压力模型、per-cgroup kswapd、memory priority等的细粒度可视化和控制能力。在Aliyun Linux 2的ACK集群中我们可以通过CGroup Controller来利用这些能力，可以实现细粒度BufferIO Control、TCP、CPUSet、Mem、NUMA等细粒度资源的配置和动态更新，在逐步提升资源利用率的同时也能保障应用间的互相干扰降到最低。

Aliyun Linux 2对大规格机型和多任务的优化可以提升高性能计算任务的速度，对存储的流式读写的优化也可以提高模型大文件的读写性能，综合起来大大加速AI和高性能计算任务的效率。实际测试场景如下：

• 通过Alluxio利用64个线程加载OSS数据1152个文件144G，在CentOS需要3m25s，Aliyun Linux 2只需2m19.037s，速度是CentOS上的1.6倍。
• 运行ResNet50 Batch 128模型训练，数据缓存到Alluxio中，在CentOS下V100仅仅为5212.00 images/s。在Aliyun Linux 2下V100可以达到8746.59 images/s, 速度是CentOS上的1.7倍。

• 使用Linux 4.19的内核，ACK将阿里巴巴内核和容器化实践融入其中。
• 降低Overlayfs的性能损耗，减少容器化对存储性能的损失。
• 大量sysctl namespace化，在4.19的内核中大部分sysctl配置都支持在容器中单独设置，比如TCP的超时和重传时间，不同应用有不同的超时和重传的需求，但是在CentOS 7的内核中是修改不了的，在Aliyun Linux 2中支持对其做Pod级别的配置。