# vk-eci - Product Requirements Document

**Author:** d8der
**Date:** 2025-11-06
**Version:** 1.0

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## Executive Summary

阿里云ECI Virtual Kubelet提供商致力于为Kubernetes用户提供无缝、可靠且成本优化的无服务器容器体验。通过将Kubernetes Pod调度到阿里云弹性容器实例（ECI），用户可以在享受无服务器计算便利性的同时，保持与现有Kubernetes工作流的完全兼容。

项目的核心愿景是让容器编排变得简单、高效且经济实惠，让用户专注于应用开发而非基础设施管理。

### What Makes This Special

**零运维成本优化** - 用户无需管理底层基础设施，即可享受无服务器容器的便利性和成本优势，特别是通过抢占式实例最高可节省90%的计算成本。

**无缝Kubernetes集成** - 与现有Kubernetes工作流完全兼容，用户可以通过标准的Kubernetes YAML文件部署应用，无需学习新的API或工具。

**企业级可靠性** - 支持优雅下线和抢占式实例回收触发的自动轮转机制，确保业务连续性，让用户在生产环境中安心使用低成本实例。

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## Project Classification

**Technical Type:** CLI工具 / 基础设施适配器
**Domain:** 云原生 / Kubernetes / 容器编排
**Complexity:** 中等复杂度 - 需要深度集成Kubernetes和阿里云ECI API

这是一个开源的基础设施项目，作为Kubernetes和阿里云弹性容器实例（ECI）之间的桥梁。项目采用Virtual Kubelet Provider架构模式，需要处理复杂的生命周期管理、网络配置和资源调度逻辑。

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## Success Criteria

### 核心成功指标

**成本优化**
- 通过抢占式实例和按需计费，降低计算成本30-70%
- 资源利用率从传统的30-50%提升至80%以上

**运维效率**
- 减少节点管理时间50%以上
- 实现秒级扩展，满足突发流量需求

**可靠性保证**
- 支持优雅下线，在3分钟预警窗口内确保业务连续性
- 实现抢占式实例回收触发的Pod自动轮转，为无状态应用提供零停机体验
- Pod启动时间控制在30秒以内，确保在预警窗口内完成轮转
- 提供降级策略应对资源竞争和网络切换延迟

**用户体验**
- 与现有Kubernetes工作流无缝集成
- 提供清晰的错误信息和日志
- 支持企业级网络和安全配置

[business_metrics]

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## Product Scope

### MVP - Minimum Viable Product

**基础功能**
- 支持标准Kubernetes Pod调度到ECI
- 基本的容器生命周期管理（创建、删除、查询）
- CPU和内存资源配置
- 镜像管理和私有镜像仓库支持
- 基础存储卷支持（EmptyDir, NFS, ConfigMap, Secret）

**网络配置**
- 容器端口映射
- 基础网络连通性

### Growth Features (Post-MVP)

**优雅下线支持**
- 支持 `k8s.aliyun.com/eci-spot-release-strategy: api-evict` Annotation
- 处理 `SpotToBeReleased` 事件
- 调用 Eviction API 进行优雅驱逐
- 遵从 PDB 和 terminationGracePeriodSeconds 配置

**抢占式实例回收触发的自动轮转**
- 实现基于 `SpotToBeReleased` 事件的 Pod 自动轮转
- 支持抢占式实例回收时的零停机业务连续性
- 集成健康检查和就绪检查确保新Pod就绪
- 提供配置选项控制轮转策略

**企业级功能**
- 安全组和网络策略支持
- 监控和告警集成
- 多集群管理
- 备份和恢复机制

### Vision (Future)

**高级功能**
- 抢占式实例智能调度算法
- 成本优化建议和自动化
- 多云部署支持
- 社区插件和扩展框架

**生态系统集成**
- 与阿里云其他服务深度集成
- 支持更多云厂商
- 成为行业标准 Virtual Kubelet Provider

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## Functional Requirements

### 核心调度功能

**Pod 生命周期管理**
- **FR-001**: 支持创建、查询、删除 ECI Pod
- **FR-002**: 支持 Pod 状态监控和事件上报
- **FR-003**: 支持 Pod 资源限制配置（CPU、内存）
- **FR-004**: 支持镜像拉取和私有仓库认证

**网络和存储**
- **FR-005**: 支持容器端口映射和网络连通性
- **FR-006**: 支持基础存储卷类型（EmptyDir, NFS, ConfigMap, Secret）
- **FR-007**: 支持 EIP 注解配置

### 优雅下线功能

**抢占式实例事件处理**
- **FR-008**: 支持 `SpotToBeReleased` 事件监听和处理
- **FR-009**: 支持 `ContainerInstanceExpired` Pod Condition 检测
- **FR-010**: 支持 `k8s.aliyun.com/eci-spot-release-strategy: api-evict` Annotation

**Eviction API 集成**
- **FR-011**: 实现 Eviction API 调用机制
- **FR-012**: 遵从 PodDisruptionBudget (PDB) 配置
- **FR-013**: 支持 terminationGracePeriodSeconds 配置
- **FR-014**: 提供优雅下线超时处理机制

### 抢占式实例回收触发的自动轮转

**事件驱动的轮转机制**
- **FR-015**: 支持基于 `SpotToBeReleased` 事件的 Pod 自动轮转
- **FR-016**: 实现抢占式实例回收时的零停机业务连续性
- **FR-017**: 支持新Pod创建和就绪检查的协调机制

**轮转策略配置**
- **FR-018**: 提供配置选项控制轮转策略
- **FR-019**: 支持分批轮转和并发控制
- **FR-020**: 提供轮转状态监控和报告

### 企业级功能

**安全和网络**
- **FR-021**: 支持安全组配置
- **FR-022**: 支持 VPC 网络策略
- **FR-023**: 支持多可用区部署

**监控和运维**
- **FR-024**: 集成 OpenCensus 监控
- **FR-025**: 支持详细的日志记录
- **FR-026**: 提供健康检查和就绪检查

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## Non-Functional Requirements

### 性能需求

**响应时间**
- Pod 创建时间：≤ 30 秒
- Pod 删除时间：≤ 10 秒
- API 响应时间：≤ 2 秒

**资源效率**
- 内存使用：≤ 512 MB
- CPU 使用：≤ 0.5 核心
- 网络带宽：支持千兆网络

### 可靠性需求

**可用性**
- 系统可用性：≥ 99.9%
- Pod 创建成功率：≥ 99%
- 优雅下线成功率：≥ 95%

**容错性**
- 支持 API 调用重试机制
- 提供优雅降级策略
- 支持故障自动恢复

### 安全性需求

**认证和授权**
- 支持阿里云 Access Key 认证
- 支持 Kubernetes Service Account
- 提供细粒度的权限控制

**数据保护**
- 加密存储敏感配置信息
- 支持网络传输加密
- 提供审计日志记录

### 可扩展性需求

**水平扩展**
- 支持多实例部署
- 支持负载均衡
- 支持自动扩缩容

**功能扩展**
- 模块化架构设计
- 支持插件机制
- 提供扩展 API

### 集成需求

**Kubernetes 集成**
- 完全兼容 Kubernetes API
- 支持标准 Kubernetes 工具链
- 提供 Helm Chart 部署

**云服务集成**
- 深度集成阿里云 ECI API
- 支持阿里云其他服务（VPC、SLB等）
- 提供多云部署支持

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## Technical Feasibility Analysis

### 抢占式实例业务连续性可行性

**可实现场景**
- **无状态Web服务**：通过提前创建新Pod实现零停机轮转
- **API服务**：利用负载均衡器健康检查实现无缝切换
- **数据处理流水线**：配合消息队列实现任务重试

**技术限制**
- **时间窗口**：仅有3分钟预警时间，需要高效的Pod创建和就绪机制
- **资源竞争**：新Pod创建可能遇到资源不足，需要降级策略
- **网络切换**：IP地址变更可能导致短暂连接中断

**推荐使用模式**
- 配合 PodDisruptionBudget (PDB) 确保最小可用实例数
- 使用 Readiness Probe 确保新Pod完全就绪
- 配置合理的 terminationGracePeriodSeconds
- 建议用于容错性强的无状态应用

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## Implementation Planning

### Epic Breakdown Required

Requirements must be decomposed into epics and bite-sized stories (200k context limit).

**Next Step:** Run `workflow epics-stories` to create the implementation breakdown.

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## References

- Product Brief: docs/product-brief-vk-eci-2025-11-06.md
- Domain Brief: [domain_brief_path]
- Research: [research_documents]

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## Next Steps

1. **Epic & Story Breakdown** - Run: `workflow epics-stories`
2. **UX Design** (if UI) - Run: `workflow ux-design`
3. **Architecture** - Run: `workflow create-architecture`

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_This PRD captures the essence of vk-eci - 通过优雅下线和抢占式实例回收触发的自动轮转机制，为Kubernetes用户提供可靠、低成本的无服务器容器体验_

_Created through collaborative discovery between d8der and AI facilitator._