[云框架]FaaS & Serverless架构

[云框架]FaaS & Serverless架构 ／ [Cloud Frameworks]Function as a Service & Serverless Architectures

Python Serverless框

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详细介绍

[云框架]FaaS Serverless架构

FaaS(Function as a Service)／Serverless概念在最初并不为大众所接受，但随着微服务架构及事件驱动架构的发展成熟，越来越多人认识到了其中价值。（Serverless架构综述）

简单来说，FaaS／Serverless是一种新的计算范例，为开发者和运营商提供简单、高效、可扩展的计算方法，我们可以把它看作是比微服务更细粒度的架构模式。FaaS／Serverless并不意味着没有服务器，而是通过将复杂的服务器架构透明化，使开发者专注于业务／任务本身，强调了一种减少计算资源关注、工作粒度从服务器切换到“任务”的思想。（FaaS、PaaS和无服务器体系结构的优势）

对于开发者来说，FaaS／Serverless意味着：

  • 无需管理服务器，仅需关注业务代码，其他工作将由平台完成

  • 代码微小化，只完成一个功能，维护升级非常简单

  • 需要时执行计算任务，无需支付闲时费用（真正的按需计算和付费）

对于平台运营者来说，FaaS／Serverless意味着：

  • 资源利用率极高，只在实际计算时消耗资源

  • 一个适用于任何语言、任何技术设计的方法的统一运行平台

本篇云框架将以一个自建FaaS平台 http://www.faas.pro 及两个FaaS方法（function）实例ETCD_v3、Twitter Function Image为例介绍FaaS／Serverless及其最佳实践。

适用于以下场景：

  • 低频请求场景

  • 流量突发场景

内容概览

在线演示

http://www.faas.pro

快速部署

平台部署

  1. 安装Docker及Docker Compose

  2. 准备域名（这里使用faas.org域名进行部署安装，若你有自己的域名，可使用自己的域名）

  • 增加本地域名解析（可能需要使用sudo su命令切换到root账户）
sudo echo "机器IP www.faas.org" >> /etc/hosts
sudo echo "机器IP api.faas.org" >> /etc/hosts
sudo echo "机器IP hub.faas.org" >> /etc/hosts

sudo wget -P /etc/ssl/faas.org/ fs.faas.pro/faas.org.key
sudo wget -P /etc/ssl/faas.org/ fs.faas.pro/faas.org.crt

  1. 平台安装

  2. 安装Fn客户端(Fn - CLI tool）

    curl http://fs.faas.pro/fn | sh
export API_URL=http://api.faas.org
fn --help

  3. 访问平台

方法实例

在进行操作实例前需注意：

  • 确保上文平台及Fn客户端已完整部署

  • 确认配置环境变量API_URL=http://api.faas.org

ETCD v3 FaaS方法实例

ETCD_v3介绍

查看方法源码

  1. 部署一个ETCD_v3应用 ，若已部署忽略本步骤。 (部署方式)

  2. 创建应用（etcd_v3 server地址替换***）

fn apps create --config ETCD_SERVER=*** etcd_v3
  1. 创建路由
fn routes create etcd_v3 /command -i hub.faas.pro/etcd_v3:0.0.1
  1. 运行方法
  • PUT
echo '{"method":"put","key":"hello","value":"world"}' | fn call etcd_v3  /command
  • GET
echo '{"method":"get","key":"hello"}' | fn call etcd_v3 /command

Twitter Function Image方法实例

Twitter Function Image可用于查看推文（需要科学上网）

查看方法源码

  1. 配置Twitter App及configure Customer Access and Access Token

  2. 创建应用(根据你的twitter账号信息更改***)

fn apps create --config ACCESS_SECRET=*** --config ACCESS_TOKEN=*** --config CUSTOMER_KEY=*** --config CUSTOMER_SECRET=*** twitter
  1. 创建路由
fn routes create twitter /tweets -i hub.faas.pro/func-twitter:0.0.1
  1. 运行方法,可以使用任何人的账号名替换***(username值)
echo '{"username":"***"}' | fn call twitter /tweets

框架说明-平台

平台架构图如下所示：

  • Traefik：了解学习现代化反向代理／负载均衡

  • FunctionAPI：提供一个无状态的API服务。提供FaaS方法创建，配置，运行等API

  • Mysql：存储FaaS方法元数据

  • Redis：消息队列，每次方法调用API产生的任务送往消息队列，调度与执行器从消息队列获取任务并执行

  • Fn：命令行客户端，使你本地开发、本地部署

  • Hub：存储你的方法镜像，使用docker官方镜像仓库服务。项目地址：https://github.com/docker/distribution

开发你的FaaS方法

如果想要自己开发FaaS方法，可参考ETCD_v3、Twitter Function Image这两个例子。

需要注意的是，与普通应用相比，FaaS方法有以下特点／不同：

  • FaaS方法可使用任何语言进行开发
  • FaaS方法具有一定的运行时间，即完成计算后退出
  • FaaS方法从标准输入或环境变量获取输入数据，以标准输出输出计算结果
  • FaaS方法需要以dockerfile进行镜像打包

步骤：

  1. 使用fn命令构建你的代码：
# 创建func.yaml文件 - 用Docker Hub username替换$USERNAME
fn init $USERNAME/hello

# 创建function
fn build

# 测试 - 通过管道传入数据, 例如:`cat hello.payload.json | fn run`
fn run

# 完成后构建并将其push至Docker Hub
fn build && fn push

# 创建一个app - 每个app仅执行一次
fn apps create myapp

# 为function创建一个route
fn routes create myapp /hello
  1. 使用lambda函数(确保你的node.js主处理函数文件名为：func.js)
fn init --runtime lambda-node hub.faas.org/lambda-node

生产环境

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常见问题

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更新计划

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