在Kubernetes上实现无服务器和有状态工作负载

### Kubernetes 上的无服务器和有状态工作负载实践 #### 1. 使用 OpenFaaS 在 Kubernetes 上实现无服务器计算 在 Kubernetes 上实现无服务器计算时，除了 Knative，OpenFaaS 也是一个不错的选择。下面我们将详细介绍如何在 Kubernetes 上使用 OpenFaaS 实现函数即服务（FaaS）。 ##### 1.1 使用 Helm 安装 OpenFaaS 组件 首先，我们需要创建两个命名空间来存放 OpenFaaS 组件： - `openfaas`：用于存放 OpenFaaS 的实际服务组件。 - `openfaas-fn`：用于存放我们部署的函数。 可以使用以下命令添加这两个命名空间： ```bash kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/openfaas/faas-netes/master/namespaces.yml ``` 接着，添加 faas-netes Helm 仓库： ```bash helm repo add openfaas https://openfaas.github.io/faas-netes/ helm repo update ``` 最后，部署 OpenFaaS： ```bash helm install openfaas openfaas/openfaas \ --namespace openfaas \ --set functionNamespace=openfaas-fn \ --set ingress.enabled=true \ --set generateBasicAuth=true ``` 部署完成后，获取 Helm 安装过程中生成的凭证： ```bash OPENFAASPWD=$(kubectl get secret basic-auth -n openfaas -o jsonpath="{.data.basic-auth-password}" | base64 --decode) ``` ##### 1.2 安装 OpenFaaS CLI 并部署函数 安装 OpenFaaS CLI： ```bash curl -sL https://cli.openfaas.com | sudo sh ``` 使用 OpenFaaS CLI 创建一个新的 Node.js 函数： ```bash faas-cli new my-function –lang node ``` 执行上述命令后，会生成一个文件夹 `my-function`，其中包含函数代码的样板文件和一个 OpenFaaS YAML 文件 `my-function.yml`，内容如下： ```yaml provider: name: openfaas gateway: http://localhost:8080 functions: my-function: lang: node handler: ./my-function image: my-function ``` 函数代码位于 `my-function` 文件夹中，包含一个函数文件 `handler.js` 和一个依赖清单 `package.json`。编辑 `handler.js` 文件，使其返回一些文本： ```javascript "use strict" module.exports = (context, callback) => { callback(undefined, {output: "my function succeeded!"}); } ``` 构建函数： ```bash faas-cli build -f /path/to/my-function.yml ``` 将容器镜像推送到容器仓库： ```bash faas-cli push -f my-function.yml ``` 部署函数到 OpenFaaS： ```bash faas-cli deploy -f my-function.yml ``` 测试函数之前，需要将 OpenFaaS 服务映射到本地端口 8080： ```bash export OPENFAAS_URL=http://127.0.0.1:8080 kubectl port-forward -n openfaas svc/gateway 8080:8080 ``` 添加认证凭证到 OpenFaaS CLI： ```bash echo -n $OPENFAASPWD | faas-cli login -g $OPENFAAS_URL -u admin --password-stdin ``` 最后，测试函数： ```bash faas-cli invoke -f my-function.yml my-function ``` 如果要删除特定函数，可以使用以下命令： ```bash faas-cli rm -f my-function.yml ``` #### 2. Kubernetes 上的有状态工作负载 Kubernetes 为运行无状态和有状态应用程序提供了出色的原语，但有状态工作负载在 Kubernetes 上的成熟度相对较低。不过，近年来一些基于 Kubernetes 的有状态应用程序框架和项目证明了有状态应用程序在 Kubernetes 上的成熟度正在不断提高。 ##### 2.1 流行的 Kubernetes 原生有状态应用程序 - **数据库**： - **CockroachDB**：分布式 SQL 数据库，可在 Kubernetes 上无缝部署。 - **Vitess**：MySQL 分片编排器，可实现 MySQL 的全局可扩展性，可通过操作符在 Kubernetes 上安装。 - **YugabyteDB**：类似于 CockroachDB 的分布式 SQL 数据库，还支持类似 Cassandra 的查询。 - **队列、流和消息传递**： - **NATS**：开源消息传递和流系统。 - **KubeMQ**：Kubernetes 原生消息代理。 - **对象存储**： - **Minio**：高性能的 S3 兼容对象存储。 - **Open IO**：类似于 Minio，具有高性能，支持 S3 和 Swift 存储。 - **其他**： - **密钥和认证管