使用 Fn Project 搭建 ServerLess 无服务器平台

Fn 项目是一个开源容器原生无服务器平台，您可以在任何地方运行——任何云或本地。它易于使用，支持每种编程语言，并且具有可扩展性和高性能。

介绍

    随着云的发展 从 IaaS（基础设施即服务） PaaS（平台即服务） BaaS（后端即服务） 再到 FaaS（函数即服务） ，上云的成本越来越低，我们应该随着时代的进步而进步，根据自身需要而学习新的、可靠、方便的技术。

先了解一下基础概念：

函数计算（Function Compute）: 函数计算是一个事件驱动的服务，通过函数计算，用户无需管理服务器等运行情况，只需编写代码并上传。函数计算准备计算资源，并以弹性伸缩的方式运行用户代码，而用户只需根据实际代码运行所消耗的资源进行付费。

Fun: Fun 是一个go语言编写的用于支持 Serverless 应用部署工具，能帮助您便捷地管理函数计算、API 网关、日志服务等资源。它通过一个资源配置文件（template.yml），协助您进行开发、构建、部署操作。

Serverless(无服务器）:Serverless 强调的是一种架构思想和服务模型，让开发者无需关心基础设施（服务器等），而是专注到应用程序业务逻辑上。

ServerLess具有以下特征：

• 免运维：不需要用户管理服务器主机或者服务器进程。
  
• 弹性伸缩：根据负载进行自动规模伸缩与自动配置。
• 按需付费：根据使用情况而决定实际成本。
  
• 高可用：具备隐含的高可用性。

搭建

使用ServerLess要么购买共有云的服务，或者自己搭建。市面上很多云服务厂商都已经支持FaaS云服务，比如腾讯云阿里云等，华为云的FaaS服务也在内测中相信过不久就会上架。

私有部署则有很多开源的方案，目前流行的是OpenFaas库，它基于K8s服务，搭建比较复杂。

所以我们选择FnProject项目，只需要安装Docker即可使用。官网：https://fnproject.io/

fnproject支持在多平台上安装使用，比如Mac、Linux、Windows，这里我们在Linux平台上安装。

我使用的环境Centos7.6，2核4G内存。

安装Docker

# 配置docker yum源
sudo yum install -y yum-utils
sudo yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
# 安装Docker
sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io -y
# 启动Docker，设置docker开机自启
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

安装FnProject

# 法1：使用FnProject安装
curl -LSs https://raw.githubusercontent.com/fnproject/cli/master/install | sh

# 法2：去 git仓库Releases界面下载二进制软件
# https://github.com/fnproject/fn/releases

生成ServerLess应用

FnProject提供GO、Java、Node.js、Python、Ruby，C#语言支持：https://fnproject.io/tutorials/。

这里只演示Python

启动Fn服务器

# 启动fn服务器，此模式会在前台运行，结束程序会停止服务运行
# 注：Fn服务默认使用8080端口
fn start

# 注意： Fn 服务器将其元数据存储在~/.fn/data目录中。如果您在更新 Fn 服务器后遇到错误，您可能需要删除该data目录的内容并重新启动 Fn 服务器。
# 如果使用不同端口，请使用--port 或 -p 参数

FN_API_URL使用非默认端口时，您必须使用环境变量将 Fn CLI 指向新端口：

export FN_API_URL=http://127.0.0.1:8081

配置Context

在我们开始使用 Fn 之前，我们需要将 Fn 配置为指向适当的 Docker 注册表（docker镜像仓库），以便它知道将您的函数图像推送到哪里。通常 Fn 通过指定您的 Docker Hub 用户名指向您的 Docker Hub 帐户。但是，对于纯本地开发，我们可以简单地使用任意值配置 Fn，例如“fndemouser”。

我们将注册表值存储在 Fn 上下文中。Fn 上下文代表我们当前的部署环境，如果我们要部署到多台服务器，我们可以拥有多个环境。

# 获取可用上下文列表
fn list contexts

会有这样的输出：

选择上下文：

fn use context default

如果是用于本地开发则设置为任意值

fn update context registry fndemouser

创建一个python环境的函数

该fn init命令创建了一个带有一些样板的简单函数来帮助您入门。该--runtime选项用于指示我们将要开发的函数将使用 Python 编写。还支持许多其他运行时。Fn 在目录中创建简单函数以及几个支持文件/pythonfn。

# 创建一个python的函数
fn init --runtime python pythonfn

# 进入到pythonfn文件夹
cd pythonfn

进入到pythonfn文件夹后可以看到“func.py  func.yaml  requirements.txt”三个文件

# func.py 文件
import io
import json


from fdk import response


def handler(ctx, data: io.BytesIO=None):
    name = "World"
    try:
        body = json.loads(data.getvalue())
        name = body.get("name")
    except (Exception, ValueError) as ex:
        print(str(ex))

    return response.Response(
        ctx, response_data=json.dumps(
            {"message": "Hello {0}".format(name)}),
        headers={"Content-Type": "application/json"}
    )

# func.yaml 文件
# 标识此函数文件的架构版本。本质上，它决定了哪些字段存在于func.yaml.
schema_version: 20180708
# 函数的名称。匹配目录名称。
name: pythonfn
# 版本 0.0.1
version: 0.0.1
# 运行时/语言的名称，基于创建时的--runtime 参数
runtime: python
# 调用函数时要调用的可执行文件的名称，在本例中为/python/bin/fdk
entrypoint: /python/bin/fdk /function/func.py handler
# 函数的最大内存大小，以兆字节为单位。
memory: 256

requirements.txt 文件中存放python函数的所有依赖项

检查contexts

上下文在本地演示中并不重要，默认不需要配置，在生产环境中请参考安装说明。

创建应用程序

fn create app pythonapp

成功则返回以下结果：

Successfully created app:  pythonapp

部署应用程序

如果您之前使用过 Docker，那么输出fn --verbose deploy应该看起来很熟悉——它看起来就像您在docker build 使用 Dockerfile 运行时看到的输出。当然，这正是正在发生的事情！当你部署这样的函数时，Fn 会为你的函数动态生成一个 Dockerfile，构建一个容器，然后加载它以供执行。

# 部署函数
# --verbose 查看函数部署期间发生的情况的详细信息
# --app pythonapp将函数放入应用程序中pythonapp。
# 指定 --local会部署到本地服务器，但不会将函数映像推送到 Docker 注册表——如果我们要部署到远程 Fn 服务器，这将是必要的。
fn --verbose deploy --app pythonapp --local

# 第一次构建特定语言的函数时，Fn 下载必要的 Docker 映像需要更长的时间。该--verbose选项允许您查看此过程。
# 输出消息Updating function pythonfn using image fndemouser/pythonfn:0.0.2...让我们知道该函数已打包在 image 中fndemouser/pythonfn:0.0.2。
# 请注意，包含文件夹名称pythonfn用作生成的 Docker 容器的名称，并用作容器绑定到的函数的名称。

查看部署的函数

fn CLI 提供了几个命令来让我们查看我们部署的内容。

fn list apps

正常应输出：

fn 列表函数命令列出了与 app 相关的所有功能。

fn list functions pythonapp

正常应输出：

调用函数

  使用CLI调用函数

fn invoke pythonapp pythonfn

当您调用“pythonapp pythonfn”时，fn 服务器会查找“pythonapp”应用程序，然后查找绑定到“pythonfn”函数的 Docker 容器映像并执行代码。Fninvoke直接且独立地调用您的函数。

您还可以将数据传递给调用命令。请注意，您为传递的数据设置了内容类型。例如：

echo -n '{"name":"Bob"}' | fn invoke pythonapp pythonfn --content-type application/json

正常输出：

  通过URL调用函数

除了使用 Fn 调用命令外，我们还可以通过 URL 调用函数。为此，我们必须获取函数的调用端点。使用命令“fn inspect function <appname> <function-name>”。要列出 nodefn 函数的调用端点，我们可以键入：

fn inspect function pythonapp pythonfn

正常输出：

根据输出我们可知调用端点为：http://localhost:8080/invoke/01DJRP8FT8NG8G00GZJ00000

使用curl测试函数：

curl -X "POST" -H "Content-Type: application/json" http://localhost:8080/invoke/01DJRP8FT8NG8G00GZJ0000002

正常输出：

还可以将json数据传给函数：

curl -X "POST" -H "Content-Type: application/json" -d '{"name":"Bob"}' http://localhost:8080/invoke/01DJRP8FT8NG8G00GZJ0000002

正常输出：