無服務器計算常見使用場景及Riff和Kubernetes快速教程
Serverless 和 Functions
無服務器 (Serverless) and 函數(Functions) 已經成了眾多行業會議中的熱門以及核心話題之一。為了滿足這一市場需求，供應商們也紛紛推出新產品。那么，這個市場究竟是什么?如何將函數應用于您的企業?以及如何開始運用函數?本文的目的就是幫助您確定自己在這個領域中的前進方向。
我們先來看一些市場數據，這些數據體現了人們對無服務器技術的廣泛關注。
- RightScale 2018年云服務現狀報告顯示，無服務器計算是增長最快的一類云服務，增長率達75%。這份報告還指出81%的企業采用了多云策略。
- Digital Ocean的Currents 2018報告調查了開發人員使用無服務器計算的情況。33%的開發人員表示他們已經在無服務器環境中部署了應用。然而有意思的是，半數受訪者表示對無服務器不太了解。
- 在Cloud Foundry Foundation的“PaaS、容器和無服務器技術在多平臺領域的地位”報告中，46%的受訪企業表示采用了無服務器計算。39%的受訪企業使用PaaS、容器和無服務器技術。
我們能從上面這些數據中得出什么結論呢?
- 無服務器技術確實很熱門，但真正對它很了解的人很少。
- 在企業實現軟件現代化的過程中，無服務器計算扮演著重要角色。
- 大部分大型企業都在使用多云服務。
到目前為止，您所了解的無服務器應用大多屬于公有云中的使用場景---這是一種試用無服務器計算的好方法，幾乎沒有風險，可以嘗試一下!但你知道為什么無服務器計算在企業數據中心也很重要嗎?
沒錯，函數在防火墻背后起著重大作用。我們將介紹一些采用本地函數帶來潛在幫助的新場景。
在數據中心，使用函數非常方便，因為許多最重要的應用都在運行在數據中心。此外，由于數據引力的緣故，您最重要的數據也存儲在這里。如果您想通過函數改進這些應用，就需要一種在本地運行函數的方法。還有一個好處就是，您可以更智能地利用IaaS占用空間。
讓我們通過一些示例場景來說明為什么函數在數據中心如此有用。
我所在的行業如何在數據中心運用函數?
電信行業
我們都聽說過“按次付費”(PPV)電視，這是指有線服務提供商的用戶購買通過私人電視廣播觀看某個節目的權限。廣播公司同時向所有訂購節目的人播放該節目。觀眾可以按照屏幕上的指南，通過Web、IVR或現場客服代表購買觀看節目，通常是體育賽事、音樂會或電影的權限。
平時，幾乎沒有關于PPV節目的交易。但如果有大型賽事或拳擊比賽，PPV訂購系統上的負載就會激增。例如，2017年跨界世紀拳王梅威瑟與麥格雷戈跨界大戰就是有史以來的第二大PPV節目：按次購買觀看權限的交易額高達430萬美元，總收入超過6億美元!
過去，企業是如何應對這些“一次性事件”的呢?企業需要確保龐大的基礎架構全天候運行，即使是平常交易較少時也一樣。否則，運維團隊就需要在事件前一周倉促行動，加強基礎架構。他們需要為服務PPV訂購系統的應用程序增加更多的實例。這種不定時負載會帶來很大的資金開銷。
對于這種彈性場景，非常適合采用無服務器計算。假設PPV訂單是一個函數，平時可以縮減為0。這樣就能減少數據中心的運維開銷。當PPV訂單很少時，分配給PPV函數的群集可以用于其他工作負載。如果訂單數量大增，這個函數就會根據需要進行擴增，以應對來自不穩定且不可預測的客戶數量的請求。
這類不時激增的流量模式無處不在，下面我們再來看看醫療保險行業。
保險行業
很多人每年都會收到來自醫療保險公司的投保電子郵件。這種模式與PPV場景類似。醫療保險公司的系統在投保期會十分繁忙，尤其是在工作時間。而在投保期之前和之后，系統的使用量很小。
銀行
這種偶發高峰的負載模式同樣適用于金融行業。我們再舉一個例子，比如企業首次公開募股(IPO)期間的機構投資。 新產品上市時，銀行就如同啟動了“IPO引擎”。在購買狂熱期，函數會進行擴增，而在其他時候，函數會縮減為0。或者想想股票交易平臺，收盤后，交易函數會縮減為0。這時，其他后端/分析應用程序就可以開始使用基礎架構。
金融服務行業有相當多的批處理作業。這些批量作業也適合采用無服務器計算。
每家銀行都會運行處理夜間賬目核對的批處理作業。這些任務實際上只在夜間運行幾小時，但往往需要相當強的計算能力。因此，運行這些進程的硬件就無法得到充分利用。企業大多使用舊式調度系統來安排這些任務。
在這個場景中使用函數后，可以更智能地利用硬件，甚至可以免除傳統軟件許可證的成本。cron調度程序每晚可以調用該函數進行擴增，并啟動賬目核對進程。處理完成后，該函數將縮減為0。
這種計劃作業的模式在許多行業都很普遍。
物聯網
無服務器計算提供了一種非常有效的方法，讓您可以調用函數來應對各種事件，并通過循環鏈將函數連接在一起。那么這與物聯網(IoT)有什么關系呢?
IoT領域有著大量的事件驅動型使用場景。例如家庭自動化設備。您可以在這些設備上創建各種自定義規則。當運動傳感器感知到運動時，它可以觸發某個事件。該事件又可以調用一些函數：向用戶發送通知、開燈、向實時監控代理發送警報，甚至啟動警報器。所有這些函數都可以通過循環鏈連接到一個工作流中!
類似的還有制造工廠中的溫度傳感器。當機器達到溫度閾值時，系統就會觸發相應的事件，通過調用函數向廠務經理發送警報，并進一步調用其他函數來禁用受影響的機器。
最后，我們來了解一下Pivotal在函數領域所做的工作。
使用riff構建函數
Pivotal正在開展riff項目，并與Google合作推出了開源項目Knative。riff和Knative共同構成了即將推出的Pivotal Function Service (PFS)的基礎。
PFS適用于任何云的無服務器編程。Pivotal希望為您提供一個適用于任何云、本地和公有云環境的函數抽象。PFS是一種多語言服務，支持在您所選的框架中編寫函數。它通過向您的架構添加函數來節省時間。使用PFS處理各種操作，包括Web事件、基于事件的集成和大規模流數據。
將FaaS 的未來寄希望于Knative
一些riff組件遷移到了Knative，另外一些組件保持獨立。
本文引用了一些市場統計數據，這些數據顯示您的同行計劃在未來幾年更多地使用無服務器計算。我們還列舉了一些使用場景來說明函數為何如此有用。最后，我們向您展示了在生產中使用riff、Knative和PKS運行代碼是多么簡單。
教程：如何在數據中心內運行函數
要使用riff和Knative構建函數，我們需要一種絕對可靠的Kubernetes便利服務。最適合的就是我們的Kubernetes產品Pivotal Container Service (PKS)。我們為平臺運維人員和群集管理員展示了如何在PKS上創建具有正確Knative規范的群集。
- 安裝PKS
- 創建Kubernetes群集
- 訪問群集
- 確認kubectl上下文指向新創建的群集
- kubectl config current-context
- 為vSphere上的群集創建存儲類規范
- 安裝riff CLI
- riff version
- brew install watch
- 在單獨的終端中監控單元
- watch -n 1 kubectl get pod --all-namespaces
- 安裝Knative和無服務器riff系統
- riff system install --node-port
部署函數需要做四件事：
- 從GitHub存儲庫中提取函數的源代碼
- 根據java函數調用器構建容器鏡像
- 將生成的鏡像推送到dockerhub存儲庫
- 安排容器并通過Knative ingress-gateway提供函數
關于作者
Mayuresh是Pivotal的高級平臺架構師，擁有超過13年的工作經驗，為電信、生命科學、制造和金融服務領域的企業構建和設計高度可擴展、恢復能力強的分布式系統。他在集成領域從事過大量與高性能消息傳遞、緩存、流處理和API相關的工作。工作之余，他喜歡玩Xbox游戲，和女兒一起在鄉間小路上騎自行車，或者烹制辛辣美食。
