什么是 Knative?
knative 是谷歌开源的 serverless 架构方案,旨在提供一套简单易用的 serverless 方案,把 serverless 标准化。目前参与的公司主要是 Google、Pivotal、IBM、Red Hat,2018年7月24日才刚刚对外发布,当前还处于快速发展的阶段。
这是 Google Cloud Platform 宣布 knative 时给出的介绍:
Developed in close partnership with Pivotal, IBM, Red Hat, and SAP, Knative pushes Kubernetes-based computing forward by providing the building blocks you need to build and deploy modern, container-based serverless applications.
可以看出,knative 是为了解决容器为核心的 serverless 应用的构建、部署和运行的问题。
serverless 的概念已经出现蛮久了,为了理解 serverless 可以从应用开发者的角度来看,使用 serverless 框架之后,应用开发者的整个操作流程就变成了:
可以看到用户只需要编写代码(或者函数),以及配置文件(如何 build、运行以及访问等声明式信息),然后运行 build 和 deploy 就能把应用自动部署到集群(可以是公有云,也可以是私有的集群)。
其他事情都是 serverless 平台(比如这里的 knative)自动处理的,这些事情包括:
- 自动完成代码到容器的构建
- 把应用(或者函数)和特定的事件进行绑定:当事件发生时,自动触发应用(或者函数)
- 网络的路由和流量控制
- 应用的自动伸缩
和标准化的 FaaS 不同,knative 期望能够运行所有的 workload : traditional application、function、container。
knative 是建立在 kubernetes 和 istio 平台之上的,使用 kubernetes 提供的容器管理能力(deployment、replicaset、和 pods等),以及 istio 提供的网络管理功能(ingress、LB、dynamic route等)。
为了实现 serverless 应用的管理,knative 把整个系统分成了三个部分:
- Build:构建系统,把用户定义的函数和应用 build 成容器镜像
- Serving:服务系统,用来配置应用的路由、升级策略、自动扩缩容等功能
- Eventing:事件系统,用来自动完成事件的绑定和触发
Build 构建系统
build 的功能是把用户的代码自动化构建成容器镜像,初次听起来很奇怪,有了 docker 之后有一个 Dockerfile 不就能构建容器了吗?为什么还需要一个新的 Build 系统?
Knative 的特别之处在于两点:一是它的构建完成是在 kubernetes 中进行的,和整个 kubernetes 生态结合更紧密;另外,它旨在提供一个通用的标准化的构建组件,可以作为其他更大系统中的一部分。
正如官方文档中的说的那样,更多是为了定义标准化、可移植、可重用、性能高效的构建方法:
The goal of a Knative build is to provide a standard, portable, reusable, and performance optimized method for defining and running on-cluster container image builds.
Knative 提供了 Build CRD 对象,让用户可以通过 yaml 文件定义构建过程。一个典型的 Build 配置文件如下:
apiVersion: build.knative.dev/v1alpha1 kind: Build metadata: name: example-build spec: serviceAccountName: build-auth-example source: git: url: https://github.com/example/build-example.git revision: master steps: - name: ubuntu-example image: ubuntu args: ["ubuntu-build-example", "SECRETS-example.md"] steps: - image: gcr.io/example-builders/build-example args: ['echo', 'hello-example', 'build'] 复制代码
其中,serviceAccountName 是构建过程中需要用到的密码和认证信息(比如连接到 git repo 的 SSH keys、push 镜像到 registry 的用户名和密码等);source 是代码信息,比如这里的 git 地址和分支;steps 是真正运行过程中的各个步骤,这个示例中的步骤只是作为 demo,真正的构建过程一般是 pull 代码、 build 镜像和 push镜像到 registry 等逻辑。
因为大部分的构建过程都是一致的,因此 knative 还提供了 Build template 的概念,Build template 封装了预先定义好的构建过程(就是封装了上面的 steps 过程),并提供了非常简单的配置参数来使用。
使用 build template 构建容器镜像就更简单了,只需要提供代码的地址和镜像名字即可,比如下面是使用 Google kaniko 模板构建 github 源码的 yaml 文件(需要在代码根目录存在 Dockerfile 文件):
apiVersion: build.knative.dev/v1alpha1 kind: Build metadata: name: kaniko-build spec: serviceAccountName: build-bot source: git: url: https://github.com/my-user/my-repo revision: master template: name: kaniko arguments: - name: IMAGE value: us.gcr.io/my-project/my-app复制代码