架构测评-OpenFaaS是私有云FaaS的解决方案吗?

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微服务不是一种发明，而是一种趋势，一种总结现实世界工作方式得到的模式。 其本质是一种分治思想。

What

FaaS: Functions as a Service

在应用开发过程中，随着业务复杂度的提升，以及快速迭代的需求，微服务以及变得十分主流。并且推进提升了平台、软件、硬件、管理体系等各方面，以便更好的支持微服务架构。

那么按照这个趋势继续推演，借助云平台提供的基础支撑能力，最细粒度不应该是一个服务，而应该是一个方法函数。这样才能将职责划分、动态调度发挥到极致。

所以FaaS来到了历史舞台。我觉得FaaS是一种更极端的微服务，注意是更极端，而不是更极致。

Why

想象一个场景，产品经理提出一个需要获取服务端当前时间的需求，我们需要创建工程项目->编写方法代码->编译打包->测试发布->被外部调用

  1. 如果请求量过大，需要申请增加机器，重新发布。
  2. 如果请求量过小，但是为了保障高可用，至少需要部署2台机器。这时就造成了资源的浪费。

同样的场景，也可能是这样一番景象：接到需求后，打开IDE或者浏览器编写方法代码，提交之后就可以被外部调用。

当然这是开发视角，在看不见的角落还需要有人完成 stateless、CICD、持久化、技术异构、监控、弹性、扩展 等各方面的支撑工作。

而 OpenFaaS 的目标就是让这个过程变得足够简单。

OpenFaaS

OpenFaaS® makes it easy for developers to deploy event-driven functions and microservices to Kubernetes without repetitive, boiler-plate coding. Package your code or an existing binary in a Docker image to get a highly scalable endpoint with auto-scaling and metrics.

先来看一下OpenFaaS的图标，应该看得出来他和docker有着密不可分的关系。

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(话说。。。 这不是一个翻车的鲸鱼么)

安装

通过Helm安装后可以看到有如下 Deployment 组件，功能会在后文描述。

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使用三方Function

OpenFaaS提供了UI页面，可以通过浏览器管理Functions，并且提供了Function Store 用于快速使用他人发布的Function。

比如 通过 Store 寻找三方提供的二维码生成Function

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在页面中通过 invoke 按钮可以调用相关函数，并获得返回结果。

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这背后的逻辑是，找到已经发布的Function docker镜像，在k8s中完成部署，并通过Gateway路由到相关方法并返回执行结果。所以也可以直接通过http api 进行调用。

发布自定义Function

OpenFaas 提供了功能全面的CLI工具，可以通过 curl or brew 安装

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curl -sSL https://cli.openfaas.com | sh

or brew 

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brew install faas-cli

查看官方提供的模板

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这里以java为例，开发一个java11的Function

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打开生成的项目，在 Handler 类中完成相关处理逻辑

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完成docker镜像构造

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接下来要度过一个感人的构造时间

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还有同样感人的镜像大小

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如果设置了auth控制，则需要完成登陆认证

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发布至服务，需要确认本机拥有k8s机器操作权限

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此时可以在k8s中查看到java-function 的 Deployment，等到服务启动成功后，就可以通过UI界面或者url接口的方式被调用

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如果需要修改Function逻辑，需要重复执行上述步骤。但是因为已经下载过基础镜像，修改之后再次打包的速度会提升很多。

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上述过程可以通过CICD流程自动完成，如: gitlab、Jenkins等

监控

官方提供了Grafana模板(3526)，方便快速搭建起一个Dashboard

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但是只有最基础的内容，还需要自己设置更多的指标项。

弹性伸缩

Prometheus 记录Function调用记录， AlertManager 通过 Prometheus 统计单位时间内QPS，如果超过阈值，则调用Gateway提供的Scale接口进行扩容，并指定过期时间。
如果超过过期时间，则自动进行缩容。
默认容量为1，甚至可以设置为0，以确保当有请求过来时，才会启动相关Function，以避免资源浪费。

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异步Function

异步Function会在Gateway中维护一个请求队列，可以外接第三方的消息中间件，如Kafka。Gateway会依次消费处理，并根据设置的Callback Url进行回调通知

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相关实现代码

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How

服务发现

Gateway通过轮训的方式发现指定namespace下的所有function

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并通过Function名称寻找对应的Deployment转发路由调用

服务注入

以java为例其实是在模板中内置接口，然后通过SPI的方式完成服务注入

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entrypoint 会启动一个http服务响应Gateway路由而来调用

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感受

  1. 如果已经有了一套配合k8s的CICD流程，就会发现整个过程并没有节省什么，反而增加了很多限制。
  2. 并没有提供状态应用、持久化等方便的实现或建议。
  3. 已经到了代码层面，又提供了UI界面，为什么没有接口文档功能呢？
  4. java 经历打jar包、docker镜像等过程，大小和时间都不够友好，当然这可能是java的问题，但是有更优方案。