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Serverless实现

Serveless功能点主要实现了两个抽象:Function和Workflow抽象,Function对应的是用户自己定义的python函数,而Workflow对应的是讲若干个Funcion组合起来,组成的一个工作流。工作流支持判断节点对于输出的结果进行判断,也支持路径的二分叉。

Function抽象

实现Function抽象我们主要是通过编写了一个自己的Function-Base镜像,该镜像同样支持Arm和X86_64。Function-Base镜像里面是一个简单的Python的Flask的服务器,会实现参数的解析,并传递给用户的自定义的函数。当我们创建一个Function的时候,我们首先需要拉取Function-Base镜像,然后将用户自定义的文件拷贝到镜像里面,再将镜像推送到minik8s内部的镜像中心(该镜像中心是通过docker启动了一个容器实现),当用户的函数需要创建实例的时候,本质是创建了一个ReplicaSet,用来创建一组Pod,这些Pod的都采用的上述推送到minik8s内部的镜像中心的镜像。

为了方便对于用户云函数请求的统一管理,我们在Serveless的程序里面添加了一个Server(或者理解为Proxy),当用户要通过统一的接口触发函数的时候,Serveless-Server会在自己的RouteTable里面查找相关函数对应的Pod的IP,然后将请求转发给相关的Pod,处理完成之后返回给用户。如果发现相关的Function对应的Replica数量为0,那么他还会触发Replica Resize的操作,把相关Replica的数量设置为大于0的数量。

显然,如果用户长期没有请求云函数,这个函数对应的Replica一段时间就会数量设置为0。当用户再次请求的时候,由于整个Replica的状态维护是有一个响应链的,数量的修改需要一段时间才能生效,所以不太可能让用户一请求就立马实现冷启动,然后立刻返回处理结果。如果没有实例。只会返回告知用户稍后再来请求,函数实例可能正在创建中。

Workflow抽象

对于Workflow,我们采用类似的WorkflowController,定期检查API-Server里面的Workflow,如果发现有任务栏没有被执行(也就是对应的Status里面的Result是空),Workflow Controller就会尝试执行这个工作流。

我们的工作流里面有两类节点,一个对应的是funcNode,也就是说这个节点对应的一个function,这时候Workflow Controller就会将上一步的执行结果(如果是第一个节点那就是工作流的入口参数)发送给对应namespace/name下的function来执行。另外一个类型节点对应的是optionNode,这个节点只会单纯对于上一步的执行结果进行判断。如果判断的结果是真,就会进入到TrueNextNodeName,如果判断的结果是假,就会进入到FalseNextNodeName。

以下为整个serverless的实现框架:

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