Fn을 기반으로 자체 서버리스 구축

서버리스 컴퓨팅 클라우드 컴퓨팅의 가장 두드러진 추세 중 하나입니다. 기본 운영 원칙은 인프라가 DevOps의 관심사가 아니라 서비스 제공자의 관심사라는 것입니다. 리소스 크기 조정은 로드에 맞게 자동으로 조정되며 변경률이 높습니다.

또 다른 일반적인 특징은 코드를 최소화하고 집중하는 경향입니다. 이것이 바로 서버리스 컴퓨팅을 때때로 FaaS(Function as a Service)라고 부르는 이유입니다.

역사적으로 AWS Lambda를 통해 FaaS를 제공한 최초의 클라우드 제공업체는 Amazon이었습니다. 다른 클라우드 서비스 제공업체도 비슷한 서비스를 제공합니다.

• Google의 Cloud Functions
• Microsoft의 Azure Functions

이들 회사는 모두 서버리스 컴퓨팅, 자동 확장 기능을 제공하고 실제로 사용한 만큼만 비용을 지불하지만 고객을 독점 제품에 고정시킵니다. 그러나 서버리스 컴퓨팅을 위한 무료 오픈 소스 대안이 있습니다. 주목할 가치가 있습니다.

• 플랫폼 아파치 오픈위스크IBM 인큐베이터에서 개발된
• 스프링 클라우드 기능, AWS Lambda, Azure Functions 및 OpenWhisk의 외관으로도 사용할 수 있는 상당히 풍부한 Spring Framework 생태계의 일부로,
• 프로젝트 Fn, Oracle에서 지원됩니다.

이들 모두는 클라우드와 완전히 독립적입니다. 즉, 자체 클라우드, 공용 클라우드, 프라이빗 클라우드를 포함한 모든 클라우드에 설치할 수 있으며 물론 Exoscale에도 설치할 수 있습니다.

Fn 프로젝트의 작동 방식

Fn은 완전히 Docker를 기반으로 하며 다음 두 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.

• Fn 인프라의 모든 측면을 관리하고 Fn 서버와 상호 작용하도록 설계된 CLI 프로그램,
• Fn 서버 자체는 Docker 컨테이너에 패키지된 일반 애플리케이션입니다.

Fn에 배포된 기능은 별도의 컨테이너에서도 실행되므로 예를 들어 Clojure와 같은 많은 프로그래밍 언어를 지원할 수 있습니다.

함수 인수는 표준 입력(STDIN)으로 전달되고, 결과는 표준 출력(STDOUT)에 기록됩니다. 인수나 반환 값이 단순 값(JSON 객체 등)이 아닌 경우 FDK(Function Development Kit) 형태로 Fn 자체에서 제공하는 추상화 계층을 사용해 변환할 수 있다.

편의를 위해 다양한 언어 및 해당 버전(Go, 다양한 Java 버전, Python 등)의 광범위한 목록에서 FaaS 배포를 용이하게 하기 위해 기본 제공 템플릿 세트가 제공됩니다.

다음 다이어그램을 따르면 FaaS를 쉽게 만들 수 있습니다.

• Fn CLI를 사용하여 기능 배포: Fn용 애플리케이션 구성 파일은 선택한 템플릿을 기반으로 생성됩니다.
• 다시 CLI Fn을 사용하여 자체 기능을 롤아웃합니다. 컨테이너 이미지가 특정 저장소에 배치된 후 서버에 이 이미지의 존재 및 배치에 대한 알림이 전달됩니다.

Fn에 기능을 전달하는 원리

서버리스 기능의 로컬 설치 및 테스트

로컬 컴퓨터에 Fn 설치를 시작하겠습니다. 먼저 Fn의 요구에 따라 Docker가 설치됩니다. Debian/Ubuntu를 사용한다고 가정합니다.

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install docker.io

또는 시스템에 따라 패키지 관리자/Docker 빌드를 사용하세요. 그런 다음 Fn CLI 설치로 바로 이동할 수 있습니다. 예를 들어, 컬을 사용하면 다음과 같습니다.

$ curl -LSs https://raw.githubusercontent.com/fnproject/cli/master/install | sh

Homebrew가 설치된 OSX를 사용하는 경우 다른 방법으로 이동할 수 있습니다.

$ brew install fn

==> Downloading https://homebrew.bintray.com/bottles/fn-0.5.8.high_sierra.bottle.tar.gz
==> Downloading from https://akamai.bintray.com/b1/b1767fb00e2e69fd9da73427d0926b1d1d0003622f7ddc0dd3a899b2894781ff?__gda__=exp=1538038849~hmac=c702c9335e7785fcbacad1f29afa61244d02f2eebb
######################################################################## 100.0%
==> Pouring fn-0.5.8.high_sierra.bottle.tar.gz
  /usr/local/Cellar/fn/0.5.8: 5 files, 16.7MB

이제 CLI를 사용하여 함수를 처음 배포할 준비가 되었습니다. 단순화를 위해 Node와 같은 내장 실행 환경을 사용하겠습니다.

$ fn init --runtime node --trigger http hellonode

Creating function at: /hellonode
Function boilerplate generated.
func.yaml created.

새 디렉터리가 생성됩니다. hellonode 몇 가지 기본 구성 파일을 사용하여 Fn 기능을 추가로 개발합니다. 새로 생성된 디렉터리 내에서 선택한 언어 또는 런타임의 표준에 따라 애플리케이션을 생성할 수 있습니다.

# Каталог с node выглядит так:

   hellonode
   ├── func.js
   ├── func.yaml
   └── package.json

# Свежеустановленное окружение Java11 такое:

   hellojava11
   ├── func.yaml
   ├── pom.xml
   └── src
       ├── main
       │   └── java
       │       └── com
       │           └── example
       │               └── fn
       │                   └── HelloFunction.java
       └── test
           └── java
               └── com
                   └── example
                       └── fn
                           └── HelloFunctionTest.java

Fn은 초기 프로젝트 구조를 생성하고 파일을 생성합니다. func.yaml, Fn에 필요한 설정이 포함되어 있으며 선택한 언어로 코드에 대한 템플릿을 설정합니다.

노드 런타임의 경우 이는 다음을 의미합니다.

$ cat hellonode/func.js

const fdk=require('@fnproject/fdk');

fdk.handle(function(input){
  let name = 'World';
  if (input.name) {
    name = input.name;
  }
  return {'message': 'Hello ' + name}
})

이제 로컬에서 기능을 신속하게 테스트하여 모든 것이 어떻게 작동하는지 확인하겠습니다.

먼저 Fn 서버를 시작하겠습니다. 이미 언급했듯이 Fn 서버는 Docker 컨테이너이므로 시작 후 Docker 레지스트리에서 이미지를 가져옵니다.

$ fn start -d                    # запускаем локальный сервер в фоне

Unable to find image 'fnproject/fnserver:latest' locally
latest: Pulling from fnproject/fnserver
ff3a5c916c92: Pull complete
1a649ea86bca: Pull complete
ce35f4d5f86a: Pull complete

...

Status: Downloaded newer image for fnproject/fnserver:latest
668ce9ac0ed8d7cd59da49228bda62464e01bff2c0c60079542d24ac6070f8e5

함수를 실행하려면 해당 함수를 "롤아웃"해야 합니다. 이를 위해서는 имя приложения: Fn에서는 모든 애플리케이션을 관련 기능에 대한 네임스페이스로 지정해야 합니다.

Fn CLI가 파일을 검색합니다. func.yaml 기능을 구성하는 데 사용될 현재 디렉터리에 있습니다. 먼저 우리 디렉토리로 이동해야합니다 hellonode.

$ cd hellonode
$ fn deploy --app fnexo --local  # выкатываем функцию локально, имя приложения - fnexo.
                                 # параметр local не заливает образ в удаленный реестр,
                                 # запуская его напрямую

Deploying hellonode to app: fnexo
Bumped to version 0.0.2
Building image nfrankel/hellonode:0.0.3 .
Updating function hellonode using image nfrankel/hellonode:0.0.3...
Successfully created app:  fnexo
Successfully created function: hellonode with nfrankel/hellonode:0.0.3
Successfully created trigger: hellonode-trigger

명령 출력에서 ​​볼 수 있듯이 함수가 포함된 새로운 Docker 컨테이너 이미지가 생성됩니다. 함수를 호출할 준비가 되었습니다. 이를 수행하는 방법에는 두 가지가 있습니다.

• Fn 명령을 사용하여 invoke
• 직접 전화를 통해 http

도전 invoke Fn을 통해 테스트를 위해 HTTP를 통한 작업을 간단히 에뮬레이트하므로 빠른 테스트에 편리합니다.

$ fn invoke fnexo hellonode      # вызываем функцию hellonode приложения fnexo

{"message":"Hello World"}

함수를 직접 호출하려면 전체 URL을 알아야 합니다.

$ curl http://localhost:8080/t/fnexo/hellonode-trigger

{"message":"Hello World"}

Fn 서버는 포트 8080에서 해당 기능을 노출하고 기능 URL이 패턴과 일치하는 것으로 나타납니다. t/app/function, 그러나 완전히는 아닙니다. HTTP를 통해 함수는 직접 호출되지 않고 이름에 따라 함수 호출을 "시작"하는 소위 트리거를 통해 호출됩니다. 트리거는 다음에 정의되어 있습니다. `func.yml 프로젝트:

schema_version: 20180708
name: hellonode
version: 0.0.3
runtime: node
entrypoint: node func.js
format: json
triggers:
- name: hellonode-trigger
  type: http
  source: /hellonode-trigger    # URL триггера

함수 이름과 일치하도록 트리거 이름을 변경할 수 있습니다. 이렇게 하면 모든 것이 단순화됩니다.

triggers:
- name: hellonode-trigger
  type: http
  source: /hellonode    # совпадает с именем функции

그런 다음 함수 전달을 다시 실행하고 새 트리거에서 호출합니다.

$ fn deploy --app fnexo hellonode --local
$ curl http://localhost:8080/t/fnexo/hellonode

{"message":"Hello World"}

모든 것이 작동하고 있습니다! 이제 본격적인 실험으로 넘어가 FaaS를 서버에 게시할 시간입니다!

자체 인프라에 서버리스 기능 서비스 설치

Exoscale CLI를 사용하여 가상 머신을 빠르게 설치해 보겠습니다. 아직 설정하지 않았다면 다음을 사용하세요. 우리의 빠른 시작 가이드. 이것은 생산성을 더욱 높여줄 멋진 도구입니다. 보안 그룹에서 포트 8080을 열려면 규칙을 구성해야 한다는 점을 잊지 마세요! 다음 명령은 기능을 호스팅할 준비가 된 깨끗한 가상 머신을 시작합니다.

$ exo firewall create fn-securitygroup
$ exo firewall add fn-securitygroup ssh --my-ip
$ exo firewall add fn-securitygroup -p tcp -P 8080-8080 -c 0.0.0.0/0
$ exo vm create fn-server -s fn-securitygroup

그런 다음 가상 머신에 SSH를 통해 연결하고 원격 Fn 서버를 설치할 수 있습니다.

$ exo ssh fn-server

The authenticity of host '185.19.30.175 (185.19.30.175)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:uaCKRYeX4cvim+Gr8StdPvIQ7eQgPuOKdnj5WI3gI9Q.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '185.19.30.175' (ECDSA) to the list of known hosts.
Welcome to Ubuntu 18.04 LTS (GNU/Linux 4.15.0-20-generic x86_64)

그런 다음 로컬 시스템에서 이미 수행한 것과 동일한 방식으로 Docker와 Fn 서버를 설치하고 서버를 시작합니다.

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install docker.io
$ sudo systemctl start docker
$ curl -LSs https://raw.githubusercontent.com/fnproject/cli/master/install | sh
$ sudo fn start

...

    ______
   / ____/___
  / /_  / __ 
 / __/ / / / /
/_/   /_/ /_/
    v0.3.643

Fn이 기능을 받을 준비가 되었습니다! 기능을 원격 서버로 전송하기 위해 다음 명령을 사용합니다. deploy 플래그를 생략하여 로컬 컴퓨터에서 --local.

또한 Fn을 사용하려면 Fn 서버 및 Docker 레지스트리의 위치를 ​​지정해야 합니다. 이러한 옵션은 환경 변수를 통해 설정할 수 있습니다. FN_API_URL и FN_REGISTRY 각각 배포를 위한 구성 생성 및 관리를 쉽게 관리할 수 있는 보다 편리한 방법을 제공합니다.

Fn 용어로 배포를 위한 구성을 호출합니다. context. 다음 명령은 컨텍스트를 생성합니다.

$ fn create context exoscale --provider default --api-url http://185.19.30.175:8080 --registry nfrankel

다음과 같이 사용 가능한 컨텍스트를 볼 수 있습니다.

$ fn list contexts

CURRENT NAME      PROVIDER      API URL                      REGISTRY
    default       default       http://localhost:8080/
    exoscale      default       http://185.19.30.175:8080    nfrankel

그리고 다음과 같이 방금 생성된 컨텍스트로 전환합니다.

 $ fn use context exoscale

 Now using context: exoscale

이제부터 Fn 기능 제공은 선택한 DockerHub 계정을 사용하여 Docker 이미지를 다운로드합니다(제 경우에는 - nfrankel), 그런 다음 원격 서버에 알립니다(이 예에서는 - http://185.19.30.175:8080) 함수가 포함된 최신 이미지의 위치와 버전에 대해 알아보세요.

$ fn deploy --app fnexo .   # выполняется на локальной машине из каталога hellonode

Deploying function at: /.
Deploying hellonode to app: fnexo
Bumped to version 0.0.5
Building image nfrankel/hellonode:0.0.5 .

마지막으로:

$ curl http://185.19.30.175:8080/t/fnexo/hellonode

{"message":"Hello World"}

Fn 기반 서버리스 컴퓨팅의 기능 수명주기

자체 용량에 따른 서버리스 컴퓨팅의 이점

서버리스 컴퓨팅은 더 복잡한 애플리케이션 또는 마이크로서비스와 상호 작용하는 애플리케이션의 독립적인 부분을 신속하게 구현하기 위한 편리한 솔루션입니다.

이는 선택한 공급업체에 고정하는 데 따른 숨겨진 비용으로 인해 발생하는 경우가 많으며, 이는 특정 사용 사례 및 규모에 따라 향후 비용이 증가하고 유연성이 저하될 수 있습니다.

이 경우 멀티 클라우드 및 하이브리드 클라우드 아키텍처도 어려움을 겪습니다. 서버리스 컴퓨팅을 사용하고 싶은 상황에 쉽게 처할 수 있지만 기업 정책으로 인해 불가능할 수 있기 때문입니다.

Fn은 사용하기 매우 쉽고 오버헤드가 거의 없이 거의 동일한 FaaS 인터페이스를 제공할 수 있습니다. 이는 공급업체 종속을 제거하고 로컬로 설치하거나 원하는 편리한 클라우드 솔루션 제공업체에 설치할 수 있습니다. 프로그래밍 언어 선택에도 자유가 있습니다.

이 문서에서는 Fn의 기본 사항만 다루지만 자체 런타임을 만드는 것은 매우 간단하며 Fn 로드 밸런서를 사용하거나 보호를 위해 프록시 뒤에 Fn을 배치하여 전체 아키텍처를 더 광범위하게 배포할 수 있습니다.

출처 : habr.com