云原生 春色满园关不住,带你体验阿里云 Knative

alicloudnative · 2021年06月08日 · 27 次阅读

首图.jpg

作者 | 元毅

导读:Knative 是基于 Kubernetes 的开源 Serverless 应用编排框架。阿里云 Knative 在社区 Knative 基础之上,与阿里云产品进行了深度的融合,给你带来最纯粹的容器化 Serverless 体验。 ​

关于 Knative

Knative 是基于 Kubernetes 的开源 Serverless 应用编排框架。实际上 Knative 包含的不单单是 Workload,它还有 Kubernetes 原生的流程编排引擎和完备的事件系统。Knative 目标是基于 Kubernetes 提供应用 Serverless 工作负载编排的标准化。Knative 核心模块主要包括事件驱动框架 Eventing 和部署工作负载的 Serving。 ​

1. Serverless 服务引擎 - Serving

Knative Serving 核心能力就是其简洁、高效的应用托管服务,这也是其支撑 Serverless 能力的基础。当然作为 Serverless Framework 就离不开按需分配资源的能力,Knative 可以根据应用的请求量在高峰时期自动扩容实例数,当请求量减少以后自动缩容实例数,可以非常自动化地帮助您节省成本。 ​

Serving 还提供了流量管理能力和灵活的灰度发布能力。流量管理能力可以根据百分比切分流量,灰度发布能力可以根据流量百分比进行灰度。 ​

1)简单的应用模型

提供了极简的应用模型 - Knative Service ,同时满足服务部署、服务访问以及灰度发布的能力。可以用下面的公式表述:Knative Service = 工作负载(Deployment)+ 服务访问( Service )+ 灰度流量( Ingress )。 ​

应用模型如下图

1.png

  • Service:对 Serverless 应用模型的抽象,通过 Service 管理应用的生命周期;
  • Configuration:用于配置应用期望的信息。每次更新 Service 就会更新 Configuration;
  • Revision:Configuration 的每次更新都会创建一个快照,用来做版本管理;
  • Route:将请求路由到 Revision,并可以向不同的 Revision 转发不同比例的流量。

  • 应用托管

    • Kubernetes 是面向 IaaS 管理的抽象,通过 Kubernetes 直接部署应用需要维护的资源比较多;
    • 通过 Knative Service 一个资源就能定义应用的托管。
  • 流量管理

    • Knative 通过 Gateway 结果应用流量,然后可以对流量按百分比进行分割,这为这为弹性、灰度等基础能力做好了基础。

  • 灰度发布
    • 支持多版本管理,应用同时有多个版本在线提供服务很容易实现;
    • 不同版本可以设置不同的流量百分比,对灰度发布等功能实现起来很容易。

  • 弹性
    • Knative 帮助应用节省成本的核心能力是弹性,在流量增加的时候自动扩容,容,流量下降的时候自动缩容;
    • 每一个灰度的版本都有自己的弹性策略,并且弹性策略和分配到当前版本的流量流量是相关联的。Knative 会根据分配过来的流量多少进行扩容或者缩容的决策。

2)丰富的弹性策略

​ 作为 Serverless 框架,其核心能力就是自动弹性,Knative 中提供了丰富的弹性策略:

  • 基于流量请求的自动扩缩容 - KPA
  • 基于 CPU、Memory 的自动扩缩容 - HPA
  • 支持定时 + HPA 的自动扩缩容策略
  • 事件网关,提供请求与 Pod 1 对 1 处理能力 ### ​

2. Serverless 事件驱动框架 - Eventing

​ 事件驱动是 Serverless 的标配,在 Knative 中同样提供了事件驱动框架 - Eventing。 ​ Knative 的 Eventing 提供了完整的事件模型,可以很容易地接入各个外部系统的事件。事件接入以后通过 CloudEvent 标准在内部流转。 ​ 在 Knative Eventing 提供两种事件转发方式: ​

  • 事件源直接转发到服务;
  • 事件源转发到 Broker / Trigger ,然后通过过滤转发到服务。

2.png

对于在使用过程中究竟应该使用哪种方式进行转发呢?其实很简单,Broker / Trigger 模型是基于底层消息系统实现的,对于像 Github、Gitlab、K8s APIserver 这样的事件源来说,需要对消息事件进行缓冲处理、保证消息传输可靠性,那么我们建议通过事件源转发到 Broker / Trigger 进行事件流转。 ​ 对于事件源本身就是消息系统来说,像 MNS、Kafka、RocketMQ 来说,使用事件源直接转发到服务更为高效。 ​ 讲到这里,就不得不提 Knative 的事件源。我把它比喻成事件驱动引擎,Knative Eventing 正是通过这些事件源驱动事件流转。 ​ Knative 社区提供了丰富的事件源,如 Kafka、GitHub 等。此外还接入消息云产品事件源,如 MNS、RocketMQ 等。

阿里云 Knative

​ 阿里云 Knative 在社区原生的 Knative 之上,与阿里云资源体系进行了全方位的整合,提供了更为丰富的能力以及云产品级别的支持。 ​ 3.png

1. 与阿里云产品融合

  • 丰富的消息云产品事件源:Kafka 、MNS 、RocketMQ
  • 服务访问:SLB
  • 存储:NAS 、云盘等
  • 可观测性:日志服务、ARMS
  • IaaS 资源:ECS 、ECI

2. 天然集成阿里云 K8s 生态

  • 支持阿里云标准版 Kubernetes,专有版 Kubernetes;
  • 支持阿里云 Serverless Kubernetes(ASK), 并且在 ASK 中将 Knative 管控组件全托管,为用户节省了资源以及运维成本。

一个例子

​ 接下来以一个发送弹幕的示例来介绍一下如何玩转阿里云 Knative。先看一下效果: ​ 4.png

架构示意图: ​ 5.png

流程说明:

  • 用户通过弹幕 Web 服务发送弹幕到阿里云 Kafka;
  • Kafka Source 事件源监听到弹幕消息,然后发送到弹幕消息处理服务;
  • 弹幕消息处理服务接收到消息,然后自动弹性扩容实例进行消息处理,并将处理完成的消息发送给弹幕服务;
  • 最后弹幕通过 Web 服务界面展示给用户;

总结

​ 最后我们总结一下阿里云 Knative 能给我们带来哪些能力: ​

  • 服务部署低门槛、易上手
  • Serverless 按需使用资源
  • 事件驱动与消息云产品无缝对接
  • 天然集成阿里云 K8s 生态
  • 与阿里云产品打通

希望这些能力能给你带来真正的按需使用,降低运维、资源使用成本的诉求,这也是 Serverless 思想理念所追求的目标。

更多原创文章干货分享,请关注公众号
  • 加微信实战群请加微信(注明:实战群):gocnio
暂无回复。
需要 登录 后方可回复, 如果你还没有账号请点击这里 注册