OpenFaaS實戰之一：部署

程式設計師欣宸發表於2021-07-26

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內容：所有原創文章分類彙總及配套原始碼，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；

OpenFaaS實戰系列文章連結

  1. 部署
  2. 函式入門
  3. Java函式
  4. 模板操作(template)
  5. 大話watchdog
  6. of-watchdog(為效能而生)
  7. java11模板解析
  8. OpenFaaS實戰之八：自制模板(maven+jdk8)
  9. OpenFaaS實戰之九：終篇，自制模板(springboot+maven+jdk8)

關於OpenFaaS

OpenFaaS是來自Docker社群的一款Serverless框架，作用是為使用者提供FaaS計算平臺，官網：https://www.openfaas.com，下圖來自官方：
在這裡插入圖片描述

關於《OpenFaaS實戰》系列

《OpenFaaS實戰》系列是欣宸的又一個實戰型的原創系列，旨在與讀者一起通過實戰學習主流的Serverless知識，向著學以致用的目標前進，從最基礎的部署開始，再由淺入深逐漸熟悉OpenFaaS的高階功能；

本篇概覽

作為系列文章的開篇，本文的主要內容是OpenFaaS環境搭建和客戶端工具的安裝配置，分為以下幾部分：

  1. 環境資訊
  2. Kubernetes下部署OpenFaaS的方式
  3. 部署OpenFaaS
  4. 體驗OpenFaaS的基本功能
  5. 安裝和配置客戶端

環境資訊

  • 整個實戰系列用到的OpenFaaS都是部署在Kubernetes環境下，因此請您提前準備好Kubernetes環境；
  • 執行在Kubernetes環境下的OpenFaaS架構如下圖所示，可見Gateway和faas-netes是兩個重要元件：
    在這裡插入圖片描述
  • 我這裡由於是開發環境，因此並未部署Kubernetes叢集，而是在單機上部署的Kubernetes；
  • 下面給出整個系列涉及到的環境和軟體的版本資訊，供您參考：
  1. 作業系統：CentOS Linux release 7.8.2003
  2. Kubernetes：1.18.6
  3. OpenFaaS gateway：0.20.1
  4. OpenFaaS faas-netes：0.12.8

Kubernetes下部署OpenFaaS的方式

faas-netes是OpenFaaS的子專案，用於在Kubernetes環境實現OpenFaaS的功能，部署faas-netes常用的方式有三種：

  1. faas-netes的GitHub倉庫中已經自帶了部署時所需的所有檔案，下載下來直接使用即可；
  2. 可以用helm3來部署，這種方法雖然要先將helm3安裝好，略顯麻煩，但是可以通過修改配置檔案的方式實現更多細粒度的設定；
  3. 使用arkade工具，這個又要增加學習成本，還是以後再說吧...
  • 為了快速完成部署，本文選擇的是第一種方式

部署

接下來下載faas-netes的原始碼，使用其中的kubernetes資源配置檔案進行部署；

  1. 安裝git命令
yum install -y git
  1. 下載原始碼
git clone https://github.com/openfaas/faas-netes
  1. 進入下載的資料夾
cd faas-netes
  1. 建立namespace
kubectl apply -f namespaces.yml
  1. 提示資訊如下，可見新建了兩個namespace：openfaas和openfaas-fn
[root@node1 faas-netes]# kubectl apply -f namespaces.yml
namespace/openfaas created
namespace/openfaas-fn created
  1. 設定登入web控制檯的賬號和密碼，我這裡賬號密碼都用admin
kubectl -n openfaas create secret generic basic-auth \
    --from-literal=basic-auth-user=admin \
    --from-literal=basic-auth-password=admin
  1. 部署
kubectl apply -f ./yaml/
  1. 控制檯輸出如下，可見大量資源正在被建立：
[root@node1 faas-netes]# kubectl apply -f ./yaml/
configmap/alertmanager-config created
deployment.apps/alertmanager created
service/alertmanager created
deployment.apps/basic-auth-plugin created
service/basic-auth-plugin created
serviceaccount/openfaas-controller created
role.rbac.authorization.k8s.io/openfaas-controller created
role.rbac.authorization.k8s.io/openfaas-profiles created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/openfaas-controller created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/openfaas-profiles created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/profiles.openfaas.com created
deployment.apps/faas-idler created
deployment.apps/gateway created
service/gateway-external created
service/gateway created
deployment.apps/nats created
service/nats created
customresourcedefinition.apiextensions.k8s.io/profiles.openfaas.com configured
configmap/prometheus-config created
deployment.apps/prometheus created
serviceaccount/openfaas-prometheus created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/openfaas-prometheus created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/openfaas-prometheus created
rolebinding.rbac.authorization.k8s.io/openfaas-prometheus created
service/prometheus created
deployment.apps/queue-worker created
  1. 啟動期間各個pod並不穩定，遇到類似以下這種CrashLoopBackOff和Error都出現的情況，建議稍等幾分鐘，經歷幾次自動重啟後會恢復正常：
[root@node1 faas-netes]# kubectl get pods -n openfaas
NAME                                 READY   STATUS             RESTARTS   AGE
alertmanager-dc4b8b67b-m8pkx         1/1     Running            0          66s
basic-auth-plugin-7bb7698cb4-d6zkl   1/1     Running            0          66s
faas-idler-df8c6d98d-p726g           0/1     CrashLoopBackOff   1          66s
gateway-775db4dbd4-dcvx9             1/2     Error              0          66s
nats-58d4d5db8d-km9jf                1/1     Running            0          66s
prometheus-8689d7dc98-dmjvs          1/1     Running            0          58s
queue-worker-5b4db6776f-hzl5q        1/1     Running            0          59s
  1. 等待映象下載、pod建立、啟動等操作完成後，例項情況如下：
[root@node1 faas-netes]# kubectl get pods -n openfaas
NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
alertmanager-dc4b8b67b-kl4wq         1/1     Running   0          10m
basic-auth-plugin-7bb7698cb4-ln6fx   1/1     Running   0          10m
faas-idler-df8c6d98d-xn68z           1/1     Running   2          10m
gateway-775db4dbd4-7l9h4             2/2     Running   1          10m
nats-58d4d5db8d-z7zzt                1/1     Running   0          10m
prometheus-8689d7dc98-9lk8t          1/1     Running   0          10m
queue-worker-5b4db6776f-nl999        1/1     Running   0          10m
  1. 檢視service，如下可見，gateway服務對映到了31222埠：
[root@node1 faas-netes]# kubectl get service -n openfaas
NAME                TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
alertmanager        ClusterIP   10.233.27.131   <none>        9093/TCP         13m
basic-auth-plugin   ClusterIP   10.233.21.234   <none>        8080/TCP         13m
gateway             ClusterIP   10.233.34.151   <none>        8080/TCP         13m
gateway-external    NodePort    10.233.62.82    <none>        8080:31112/TCP   13m
nats                ClusterIP   10.233.28.109   <none>        4222/TCP         13m
prometheus          ClusterIP   10.233.60.220   <none>        9090/TCP         13m

至此，部署完成，接下來驗證環境是否可用

驗證

  1. 當前K8S宿主機IP地址是192.168.133.164，因此瀏覽器訪問192.168.133.164:31112，如下圖，會彈出賬號密碼輸入視窗，賬號admin，密碼也是admin：
    在這裡插入圖片描述

  2. 登入成功：
    在這裡插入圖片描述

  3. 點選DEPLOY NEW FUNCTION，彈出部署函式的視窗，如下圖，可見官方提供了一些現成的供我們使用，我們們挑一個試試，選擇NodeInfo吧，其作用是提供當前伺服器的基本資訊，按照下圖紅框的數字順序點選：
    在這裡插入圖片描述

  4. 此時左側選單會立即出現nodeinfo的連結，這個函式已經就緒了，線上驗證如下圖所示，異常簡單，動動滑鼠就能完成呼叫(紅框2的內容當前用不上，後面的操作會用到)：
    在這裡插入圖片描述

  5. 頁面上的呼叫成功了，接下來試試遠端訪問，這才是生產環境的用法，上圖紅框2中的地址就是該函式的endpoint，瀏覽器裡訪問這個地址，如下圖，可以成功呼叫：
    在這裡插入圖片描述

部署和配置命令列工具

命令列工具也是非常重要的，儘管本章不用，也要裝好為後面作準備；

  1. 該工具可以裝在其他電腦上，只要網路訪問K8S環境沒問題就行；
  2. 一行命令即可完成部署：
curl -sL https://cli.openfaas.com | sh
  1. 看到如下輸出表示命令列部署成功：
Finding latest version from GitHub
0.12.18
Downloading package https://github.com/openfaas/faas-cli/releases/download/0.12.18/faas-cli as /tmp/faas-cli
Download complete.

Running with sufficient permissions to attempt to move faas-cli to /usr/local/bin
New version of faas-cli installed to /usr/local/bin
Creating alias 'faas' for 'faas-cli'.
  ___                   _____           ____
 / _ \ _ __   ___ _ __ |  ___|_ _  __ _/ ___|
| | | | '_ \ / _ \ '_ \| |_ / _` |/ _` \___ \
| |_| | |_) |  __/ | | |  _| (_| | (_| |___) |
 \___/| .__/ \___|_| |_|_|  \__,_|\__,_|____/
      |_|

CLI:
 commit:  9e3c15ef3ad7bd7cceb0cd577144aebb50c6681c
 version: 0.12.18
  1. 執行如下命令完成配置，將OPENFAAS_URL寫入環境變數中，192.168.133.187是K8S宿主機IP：
echo export OPENFAAS_URL=192.168.133.187:31112 >> ~/.bashrc
  1. 再執行source ~/.bashrc讓前面的配置立即生效；
  2. 執行以下命令，用賬號密碼登入：
faas-cli login -u admin -p admin
  1. 登入成功，可以執行客戶端命令了，list命令的結果如下：
[root@node1 ~]# faas-cli list
Function                      	Invocations    	Replicas
nodeinfo                      	2              	1

清理

如果您不想用OpenFaaS，需要徹底清理OpenFaaS，請執行如下操作：

  1. 進入目錄faas-netes
  2. 賬號密碼
kubectl delete secret basic-auth -n openfaas
  1. 資原始檔
kubectl delete -f ./yaml
  1. 名稱空間openfaas-fn
kubectl delete namespace openfaas-fn
  1. 名稱空間openfaas
kubectl delete namespace openfaas

至此，Kubernetes環境下OpenFaaS的部署就完成了，接下來的章節，我們們會重點實戰OpenFaaS的函式能力；

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