OpenFaaS实战之一：部署

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内容：所有原创文章分类汇总及配套源码，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；

OpenFaaS实战系列文章链接

  1. 部署
  2. 函数入门
  3. Java函数
  4. 模板操作(template)
  5. 大话watchdog
  6. of-watchdog(为性能而生)
  7. java11模板解析
  8. OpenFaaS实战之八：自制模板(maven+jdk8)
  9. OpenFaaS实战之九：终篇，自制模板(springboot+maven+jdk8)

关于OpenFaaS

OpenFaaS是来自Docker社区的一款Serverless框架，作用是为用户提供FaaS计算平台，官网：https://www.openfaas.com，下图来自官方：

在这里插入图片描述

关于《OpenFaaS实战》系列

《OpenFaaS实战》系列是欣宸的又一个实战型的原创系列，旨在与读者一起通过实战学习主流的Serverless知识，向着学以致用的目标前进，从最基础的部署开始，再由浅入深逐渐熟悉OpenFaaS的高级功能；

本篇概览

作为系列文章的开篇，本文的主要内容是OpenFaaS环境搭建和客户端工具的安装配置，分为以下几部分：

  1. 环境信息
  2. Kubernetes下部署OpenFaaS的方式
  3. 部署OpenFaaS
  4. 体验OpenFaaS的基本功能
  5. 安装和配置客户端

环境信息

  • 整个实战系列用到的OpenFaaS都是部署在Kubernetes环境下，因此请您提前准备好Kubernetes环境；

  • 运行在Kubernetes环境下的OpenFaaS架构如下图所示，可见Gateway和faas-netes是两个重要组件：


    在这里插入图片描述
  • 我这里由于是开发环境，因此并未部署Kubernetes集群，而是在单机上部署的Kubernetes；
  • 下面给出整个系列涉及到的环境和软件的版本信息，供您参考：
  1. 操作系统：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的子项目，用于在Kubernetes环境实现OpenFaaS的功能，部署faas-netes常用的方式有三种：

  1. faas-netes的GitHub仓库中已经自带了部署时所需的所有文件，下载下来直接使用即可；
  2. 可以用helm3来部署，这种方法虽然要先将helm3安装好，略显麻烦，但是可以通过修改配置文件的方式实现更多细粒度的设置；
  3. 使用arkade工具，这个又要增加学习成本，还是以后再说吧...
  • 为了快速完成部署，本文选择的是第一种方式

部署

接下来下载faas-netes的源码，使用其中的kubernetes资源配置文件进行部署；

  1. 安装git命令
yum install -y git
  1. 下载源码
git clone https://github.com/openfaas/faas-netes
  1. 进入下载的文件夹
cd faas-netes
  1. 创建namespace
kubectl apply -f namespaces.yml
  1. 提示信息如下，可见新建了两个namespace：<font color="blue">openfaas</font>和<font color="blue">openfaas-fn</font>
[root@node1 faas-netes]# kubectl apply -f namespaces.yml
namespace/openfaas created
namespace/openfaas-fn created
  1. 设置登录web控制台的账号和密码，我这里账号密码都用<font color="blue">admin</font>
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. 控制台输出如下，可见大量资源正在被创建：
[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. 启动期间各个pod并不稳定，遇到类似以下这种CrashLoopBackOff和Error都出现的情况，建议稍等几分钟，经历几次自动重启后会恢复正常：
[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. 等待镜像下载、pod创建、启动等操作完成后，实例情况如下：
[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. 查看service，如下可见，gateway服务映射到了31222端口：
[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，接下来验证环境是否可用

验证

  1. 当前K8S宿主机IP地址是<font color="red">192.168.133.164</font>，因此浏览器访问<font color="blue">192.168.133.164:31112</font>，如下图，会弹出账号密码输入窗口，账号<font color="red">admin</font>，密码也是<font color="red">admin</font>：


    在这里插入图片描述

  2. 登录成功：


    在这里插入图片描述

  3. 点击<font color="blue">DEPLOY NEW FUNCTION</font>，弹出部署函数的窗口，如下图，可见官方提供了一些现成的供我们使用，咱们挑一个试试，选择<font color="blue">NodeInfo</font>吧，其作用是提供当前服务器的基本信息，按照下图红框的数字顺序点击：


    在这里插入图片描述

  4. 此时左侧菜单会立即出现<font color="blue">nodeinfo</font>的链接，这个函数已经就绪了，在线验证如下图所示，异常简单，动动鼠标就能完成调用(红框2的内容当前用不上，后面的操作会用到)：


    在这里插入图片描述

  5. 页面上的调用成功了，接下来试试远程访问，这才是生产环境的用法，上图红框2中的地址就是该函数的endpoint，浏览器里访问这个地址，如下图，可以成功调用：


    在这里插入图片描述

部署和配置命令行工具

命令行工具也是非常重要的，尽管本章不用，也要装好为后面作准备；

  1. 该工具可以装在其他电脑上，只要网络访问K8S环境没问题就行；
  2. 一行命令即可完成部署：
curl -sL https://cli.openfaas.com | sh
  1. 看到如下输出表示命令行部署成功：
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. 执行如下命令完成配置，将<font color="blue">OPENFAAS_URL</font>写入环境变量中，<font color="blue">192.168.133.187</font>是K8S宿主机IP：
echo export OPENFAAS_URL=192.168.133.187:31112 >> ~/.bashrc
  1. 再执行<font color="blue">source ~/.bashrc</font>让前面的配置立即生效；
  2. 执行以下命令，用账号密码登录：
faas-cli login -u admin -p admin
  1. 登录成功，可以执行客户端命令了，list命令的结果如下：
[root@node1 ~]# faas-cli list
Function                        Invocations     Replicas
nodeinfo                        2               1

清理

如果您不想用OpenFaaS，需要彻底清理OpenFaaS，请执行如下操作：

  1. 进入目录<font color="blue">faas-netes</font>
  2. 账号密码
kubectl delete secret basic-auth -n openfaas
  1. 资源文件
kubectl delete -f ./yaml
  1. 命名空间<font color="blue">openfaas-fn</font>
kubectl delete namespace openfaas-fn
  1. 命名空间<font color="blue">openfaas</font>
kubectl delete namespace openfaas

至此，Kubernetes环境下OpenFaaS的部署就完成了，接下来的章节，咱们会重点实战OpenFaaS的函数能力；

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  4. kubernetes系列
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