Apache OpenWhisk架构概述

《Apache OpenWhisk架构概述》要点：
本文介绍了Apache OpenWhisk架构概述，希望对您有用。如果有疑问，可以联系我们。

【摘要】Apache OpenWhisk是一个开源FaaS平台.现在,AWS Lambda是FaaS最流行的实现. 在开源组件的选择中,OpenWhisk是最好的选择.OpenWhisk是一个健壮的、可扩展的平台,支持数千并发触发器和调用.这篇文章将探索OpenWhisk设计和架构,识别各种组件及其作用,可以赞助我们更好的了解分布式系统和serverless平台.

Apache OpenWhisk是一个由IBM和Adobe驱动的开源项目,它是一个健壮的FaaS平台,可以部署在云或数据中心内.相比其他serverless项目,OpenWhisk是一个健壮的、可扩展的平台,支持数千并发触发器和调用.

你可以使用Bluemix托管版本的OpenWhisk或在本身的开发机器上部署基于Vagrant的OpenWhisk环境.在本文中,我们将探索OpenWhisk的设计和架构,识别各种组件及其作用.

要获得最佳的指南,建议在自己的机器上部署基于Vagrant的OpenWhisk环境.OpenWhisk的CLI,wsk应该配置当地的设置.

• 架构的快速回顾

Apache OpenWhisk旨在作为异步和松耦合的执行环境,可以基于外部触发器运行功能.开发人员编写独立的功能,作为操作上传,完全独立于变乱源.变乱源通过必不可少的正确的参数集调用操作.

一旦操作就位,开发人员就可以创建触发器.触发器是变乱源显式调用端点,变乱源如：数据库、流处理引擎、文件系统和业务应用程序等.一个操作独立于触发器,这意味着触发器可能或可能没有任何操作绑定.当变乱源触发一个触发器时,可能不知道被调用的操作.绑定到触发器的操作集只在运行时被发现和执行.

但是,开发人员如何使用触发器绑定操作?这就出现了规则.规则作为触发器和操作之间的粘合,在触发器和操作之间创建松耦合的关联.该设计模式使得相同的操作可以被分歧的触发器调用.

这种松耦合的架构使OpenWhisk成为可扩展、可靠和强大的无服务器平台. 执行的每个层都被设计成独立扩展.

操作、规则和触发器可以通过REST端点创建和管理. 事件源调用一个操作所必要做的就是调用触发器的REST API.

下面是演示的工作流程,突出了创建和调用代码的简单而强大的机制：

$ cat > hello.js << EOF

• OpenWhisk的构建模块

现在来看看OpenWhisk的核心组件.

下图描绘了OpenWhisk的架构. 从Nginx到Kafka到Docker,这个serverless平台使用多种技术.

通过拜访Vagrant Box,使用SSH去检查运行的Docker容器和拉取的图像：

$ docker ps --format "{{.Names}} - {{.Image}}"

前两个容器代表最近被调用的操作,而其他容器则直接映射到核心组件.下面让我们了解每个组件的作用.

• Nginx

这个开源Web服务器暴露HTTP(S)端点给客户端.它主要用做API的反向代理以及终止SSL连接.每个进入OpenWhisk基础架构的哀求,包括那些源自wsk CLI的哀求,都通过该层.由于它是完全无状态的,所以Nginx层可以轻松扩展.

• 控制器

在通过反向代理的哀求之后,会触发控制器,该控制器充当系统的守门员.在Scala中,该组件负责OpenWhisk API的实际实现.在将控件交给下一个组件之前,它会执行每个哀求的身份验证和授权.控制器被认为是系统的协调者,它将决定哀求最终采取的路径.

• CouchDB

系统的状态在CouchDB(一个开源JSON数据存储)中进行维护和管理.凭证、元数据、命名空间以及操作、触发器和规则的定义存储在CouchDB中.控制器根据存储在此数据库中的凭证辨认凭证.

可以通过拜访http://192.168.33.13:5984/_utils/(链接仅在开发者机器上使用)从浏览器拜访数据库.

查看创建的初始的操作、触发器和规则集http://192.168.33.13:5984/_uti ... hisks：

helloAction的源代码也保留在CouchDB中,包含操作的定义、默认参数和所分配的资源配额：

OpenWhisk中的每次调用都会导致一个激活,它包括Action的输出. 例如,以下命令异步调用helloAction导致新的激活ID：

$ wsk -i action invoke helloAction

如下是存储在CouchDB中的输出.

• Consul

OpenWhisk、Kubernetes和Swarm这样的现代分布式计算平台依靠分布式键/值存储进行状态管理. OpenWhisk使用Consul作为系统每个组件可拜访的单一数据源. 同时,consul还提供服务发现功能,使控制器发现调用操作的实体. 这些实体被称为调用者(Invokers),它们直接负责执行代码. Consul拥有可用的调用者及其健康状况清单.

Consul支持注册者Registrator,注册者可以观看新的Docker容器,并检查他们,决定他们提供的服务. 当Docker引擎创建一个新的容器时,注册者会收到被推入Consul的变乱.

当Controller必要将操作委派给调用者时,它会在Consul列表中查找合适的候选人.

Consul的UIhttp://192.168.33.13:8500/ui/#/dc1/services：

查看可用的调用者：http://192.168.33.13:8500/ui/#/dc1/kv/invokers/

• Kafka

Apache Kafka通常用于构建实时数据管道和流应用程序.它支持必要可靠、高速数据摄取的生产工作负载. OpenWhisk利用Kafka连接控制器和调用者.

kafka缓存由控制器发送的消息,然后再将它们传递给上节的Consul的调用者.当kafka确认消息被传递时,控制器立即用激活ID进行响应.这种无状态架构使OpenWhisk具有高度可扩展性.

Apache ZooKeeper维护和管理Kafka集群. Zookeeper的主要工作是跟踪Kafka群集中存在的节点的状态,并跟踪主题、消息和配额.

• 调用者(Invoker)

调用者使用Scala实现,调用者是处理执行过程的最后阶段.基于运行时的要求和配额分配,会自动创建一个新的Docker容器,作为所选操作的执行单位. 调用者从CouchDB复制源代码,并将其注入Docker容器.一旦执行完成,它将激活的结果存储在CouchDB中,以便将来检索. 调用者决定重新使用现有的“热”容器,或启动一个暂停的“暖”容器,或启动一个新的“冷”容器进行新的调用.它会查询Conusl的容器状态以进行适合的调用.

可能有多个调用者取决于平台的负载和利用率.

根据元数据,调用者会选择要使用的容器图像.以下是调用helloAction的两个容器.

$ docker ps --format "{{.Names}} - {{.Image}}"| grep "JsContainer"

• Docker

Apache OpenWhisk建立在一些开源技术基础上,Docker起着非常重要的作用. 几乎所有的OpenWhisk组件都打包和部署为容器. 从Nginx到kafka到consul,平台运行都是容器.可以通过Docker hub查询OpenWhisk镜像列表.

• 即将到来：API网关

虽然没有完全集成,OpenWhisk也有一个内置的API网关负责裸露操为HTTP端点. 基于Openresty的Nginx,此项目是由Adobe维护的开源项目. 目前这种能力是可用的实验功能,以下命令显示了可能的选项：

$ wsk -i api-experimental

• 总结

OpenWhisk是一个吸引人的项目去了解分布式系统和serverless平台. 感谢IBM和Adobe捐赠到Apache基金会,鼓励社区参与. 最近,尽管许多开源serverless平台如雨后春笋般涌现,而OpenWhisk以健壮的架构和设计的脱颖而出.

在开源组件的选择中,OpenWhisk是最好的选择,贡献总体成功的平台. 希望看到在未来几个月增加采纳OpenWhisk. 并关注整合OpenWhisk与流行的数据库、存储引擎和API网关.

欢迎参与《Apache OpenWhisk架构概述》讨论，分享您的想法，编程之家PHP学院为您提供专业教程。