OpenFaaS介绍

FaaS

云计算时代出现了大量XaaS形式的概念，从IaaS(Infrastructure as a Service)、PaaS(Platform as a Service)、SaaS(Software as a Service)到容器云引领的CaaS(Containers as a Service)，再到火热的微服务架构，它们都在试着将各种软、硬件资源等抽象为一种服务提供给开发者使用，让他们不再担心基础设施、资源需求、中间件等等，在减轻心智负担的同时更好地专注于业务。随着技术架构的演进，FaaS(Function as a Service)逐渐兴起，它往往和无服务架构(Serverless Architecture)一同被提起。

Serverless可以看作是比微服务架构更细粒度的架构模式，即FaaS，一个函数相当于一个服务，Lambda也是FaaS的典型代表，它允许用户仅仅上传代码而无需提供和管理服务器，由FaaS框架负责代码的执行、高可用扩展和其他Web应用直接调用等。

FaaS拥有下面的特点：

1. FaaS里的应用逻辑单元都可以看作是一个函数，开发人员只关注在函数中实现业务逻辑，而不用提前考虑性能优化，让工作聚焦在这个函数里，而非应用整体。

2. FaaS是无状态的，无状态意味着本地内存、磁盘里的数据无法被后续的操作所使用。大部分的状态需要依赖于外部存储，比如数据库、网络存储等。

3. FaaS函数启动延时受很多因素的干扰。如果采用了JS或Python实现了函数，它的启动时间一般不会超过10~100毫秒。但如果是实现在JVM上的函数，当遇到突发的大流量或者调用间隔过长的情况，启动时间会显著变长。

4. FaaS函数可以自动伸缩，在流量高峰期时自动扩容，流量低峰期时通常保持服务可用性即可。

5. FaaS需要借助于API Gateway将请求的路由和对应的处理函数进行映射，并将响应结果代理返回给调用方。

FaaS优势：

1. 减少开支

   通过购买共享的基础设施，同时减少了花费在运维上的人力成本，最终减少了开支。

2. 减轻负担

   不再需要重复造轮子，需要什么功能直接集成调用即可，也无需考虑整体的性能，只专注于业务代码的实现。

3. 易于扩展

   云上提供了自动的弹性扩展，用了多少计算资源，就购买多少，完全按需付费。

4. 简化管理

   自动化的弹性扩展、减少了打包和部署的复杂度、可以快速推向市场，这些都让管理变得简单高效。

5. 环保计算

   即使在云的环境上，仍习惯于购买多余的服务器，最终导致空闲。Serverless杜绝了这种情况。

OpenFaaS

OpenFaaS是Serverless的一个框架，开发者可以很容易的将事件驱动的函数或者微服务部署到Kubernetes。

OpenFaaS环境：

1. Docker
2. Kubernetes

OpenFaaS架构功能：

1. 网关
2. Watchdog
3. Auto-scaling
4. Metrics
5. FaaS Provider
6. Logs Provider

OpenFaaS技术支持：

1. 支持多种语言，如Node、Python、Java等

2. 提供事件模板，如HTTP事件、MQTT Connector

3. 支持自定义FaaS模板，例如自定义SpringBoot模板

4. 打包、推送、部署docker镜像

OpenFaaS附加值：

OpenFaaS基于Kubernetes，可以看作OpenFaaS除了自身功能外，继承了Kubernetes大部分的功能，尤其是自动伸缩、资源管理等功能。针对这些功能，可以从业务上去映射自动伸缩、资源管理，在代码成面也做一层管控，例如：

1. 租户管理

   一个用户或组织是一个租户，租户间的数据是隔离的，但是共享公共资源

2. 实例管理

   每个租户可以申请多个实例，每个实例对应一个Kubernetes的namespace

3. 配额管理

   每个实例要申请资源，包括cpu、memory等资源，资源不足时，租户需要重新申请额外资源

4. 部署代码

   代码部署和代码版本控制

OpenFaaS网关

官网：OpenFaaS网关介绍

OpenFaaS Watchdog

官网：Watchdog介绍

Watchdog是OpenFaaS启动、监听函数的插件，它是有Go-lang语言开发的。它内嵌了一个Http Server，支持并发请求、超时时间、健康检查等功能。它在OpenFaas网关和你自定义代码的中间，相当于一个代理。

Classic Watchdog

watchdog为每个请求fork一个进程，在进程中执行你的低代码。

调用流程如下：

1. 用户请求OpenFaaS网关
2. OpenFaaS网关转发请求到Watchdog
3. Watchdog启动一个**进程**执行你的低代码，例如：你的代码是Node，Watchdog的调用相当于执行node index.js
   

of-watchdog

of-watchdog改进了classic watchdog fork进程的缺点，使进程可以重复使用，提高吞吐量，消除fork的延迟。这个模式适用于生产环境，并且它是OpenFaaS的github的一部分。

它与Classic Watchdog的区别可以这样理解（基于Node和自定义Springboot实现，我才说可以这样理解，其他语言环境我没有尝试）：OpenFaaS（模板）帮你启动一个类似于Web容器，或者你自定义启动一个Web容器（Tomcat/SpringBoot），of-watchdog将请求转发到Web容器中。

OpenFaaS template

GitHub：OpenFaaS提供的模板

OpenFaaS提供了多种模板，直接使用模板做quickstart，也可以自定义模板。

模板文件中，我们关注最多的是function文件夹，这个文件夹是放我们的低代码的。替换function文件夹内容，可以在faas-cli new之前，或者是faas-cli new之后。

当然，其他模板文件也可以按需修改。

Node模板

从上面的截图可以看出来，node模板分了三个文件夹，所以它提供了三种不同的实现方式（node14的入口index.js，大致扫了一眼，是一样的，至于有什么新功能迭代，我没有深追）。

详细的内容可以查看一下各个模板的内容。

node

这种方式可以认为是每个请求都是一个进程，如果没有记错的话，这个是搭配Classic Watchdog使用的。我也是从这种模式转变到of-watchdog的（因为ID昂是of-watchdog还不完整）。

node12

这种方式，在index.js模板文件中可以看到，它使用了node的express框架，相当于启动了一个Web容器。

Java模板

Java模板中的Dockerfile使用的都是java11，你使用时，尽量改成自己的版本。

上述的java11-vert-x貌似是和异步相关的，java11是com.sun.net.httpserver.HttpServer构建一个简单的Web服务，局限性很大。

java11部署的反编译启动文件如下：