作者 | 元毅? 阿里巴巴高級開發(fā)工程師

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想必大家都比較了解 RocketMQ 消息服務(wù)，那么 RocketMQ 與 Serverless 結(jié)合會碰撞出怎樣的火花呢？我們今天介紹一下如何基于 RocketMQ + Knative 驅(qū)動云原生 Serverless 應(yīng)用 。本文主要從以下幾個方面展開介紹：

• 云原生與 Serverless
• Knative 簡介
• RocketMQSource
• 餐飲配送場景示例

云原生

先看一下 CNCF 對云原生的定義：

云原生技術(shù)有利于各組織在公有云、私有云和混合云等新型動態(tài)環(huán)境中，構(gòu)建和運(yùn)行可彈性擴(kuò)展的應(yīng)用。云原生的代表技術(shù)包括容器、服務(wù)網(wǎng)格、微服務(wù)、不可變基礎(chǔ)設(shè)施和聲明式 API。

這些技術(shù)能夠構(gòu)建容錯性好、易于管理和便于觀察的松耦合系統(tǒng)。結(jié)合可靠的自動化手段，云原生技術(shù)使工程師能夠輕松地對系統(tǒng)作出頻繁和可預(yù)測的重大變更。

其實云原生旨在以標(biāo)準(zhǔn)化云服務(wù)的提供方式銜接云廠商和客戶。這種方式對于客戶而言降低了上云和跨云遷移的成本，讓客戶始終保有和云廠商議價的能力；對云廠商而言，因為客戶跨云遷移的成本低，所以只要能提供性價比更高的云服務(wù)，就能很容易的聚集大量用戶。

Serverless

Serverless（無服務(wù)器架構(gòu)）是指服務(wù)端邏輯由開發(fā)者實現(xiàn)，運(yùn)行在無狀態(tài)的計算容器中，由事件觸發(fā)，完全被第三方管理，其業(yè)務(wù)層面的狀態(tài)則存儲在數(shù)據(jù)庫或其他介質(zhì)中。

Serverless 可以理解為云原生技術(shù)發(fā)展的高級階段，使開發(fā)者更聚焦在業(yè)務(wù)邏輯，而減少對基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)注。

這里提到的是 Functions Serverless, 其實除了 Functions Serverless， 還有另外一種 Serverless 形態(tài)：容器化的Serverless。相較于 Function Serverless，容器化的 Serverless, 可移植性更強(qiáng), 開發(fā)者對復(fù)雜應(yīng)用程序能進(jìn)行更好的掌控。除此之外，對于那些經(jīng)歷過容器時代洗禮的用戶，容器化的 serverless或許是一種更好的選擇。

對于Serverless, 有如下幾點(diǎn)需要關(guān)注一下：

• 事件（event）驅(qū)動：Serverless 是由事件（event）驅(qū)動（例如 HTTP、pub/sub）的全托管計算服務(wù)；
• 自動彈性：按需使用，削峰填谷；
• 按使用量計費(fèi)：相對于傳統(tǒng)服務(wù)按照使用的資源（ECS 實例、VM 的規(guī)格等）計費(fèi)，Serverless 場景下更多的是按照服務(wù)的使用量（調(diào)用次數(shù)、時長等）計費(fèi)；
• 綠色的計算： 所謂綠色的計算其實就是最大化的提升資源使用效率，減少資源浪費(fèi)，做的“節(jié)能減排”。

Knative

上面提到了容器化的 Serverless，那么有沒有這樣的 Serveless 平臺框架呢？答案就是：Knative。

Knative 是在 2018 的 Google Cloud Next 大會上發(fā)布的一款基于 Kubernetes 的 Serverless 編排引擎。Knative 一個很重要的目標(biāo)就是制定云原生、跨平臺的 Serverless 編排標(biāo)準(zhǔn)。Knative 是通過整合容器構(gòu)建(或者函數(shù))、工作負(fù)載管理(彈性)以及事件模型這三者來實現(xiàn)的這一 Serverless 標(biāo)準(zhǔn)。Knative 社區(qū)的當(dāng)前主要貢獻(xiàn)者有 Google、Pivotal、IBM、RedHat。另外像 CloudFoundry、OpenShift 這些 PaaS 提供商都在積極的參與 Knative 的建設(shè)。

1. Knative 核心模塊

Knative 核心模塊主要包括事件驅(qū)動框架 Eventing 和部署工作負(fù)載的 Serving。

2. Serverless 服務(wù)引擎 - Serving

Knative Serving 核心能力就是其簡潔、高效的應(yīng)用托管服務(wù)，這也是其支撐 Serverless 能力的基礎(chǔ)。Knative 提供的應(yīng)用托管服務(wù)可以大大降低直接操作 Kubernetes 資源的復(fù)雜度和風(fēng)險，提升應(yīng)用的迭代和服務(wù)交付效率。當(dāng)然作為 Severlesss Framework 就離不開按需分配資源的能力，阿里云容器服務(wù) Knative 可以根據(jù)您應(yīng)用的請求量在高峰時期自動擴(kuò)容實例數(shù)，當(dāng)請求量減少以后自動縮容實例數(shù)，可以非常自動化的幫助您節(jié)省成本。

Serving 通過與 Istio 結(jié)合還提供了強(qiáng)大的流量管理能力和靈活的灰度發(fā)布能力。流量管理能力可以根據(jù)百分比切分流量，灰度發(fā)布能力可以根據(jù)流量百分比進(jìn)行灰度，同時灰度發(fā)布能力還能通過自定義 tag 的方式進(jìn)行上線前的測試，非常便于和自己的 CICD 系統(tǒng)集成。

Serving 應(yīng)用模型

• Service: 對應(yīng)用 Serverless 編排的抽象，通過 Service 管理應(yīng)用的生命周期；
• Configuration: 當(dāng)前期望狀態(tài)的配置。每次更新 Service 就會更新 Configuration；
• Revision: configuration 的每次更新都會創(chuàng)建一個快照，用來做版本管理；
• Route: 將請求路由到 Revision，并可以向不同的 Revision 轉(zhuǎn)發(fā)不同比例的流量。

3. 事件驅(qū)動框架 - Eventing

1.采用 CloudEvent 作為事件傳輸協(xié)議: CloudEvent 以通用的格式描述事件數(shù)據(jù)，提供跨平臺的服務(wù)交互能力。KnativeEventing 使用 CloudEvent 作為事件傳輸標(biāo)準(zhǔn)，極大的提升了應(yīng)用的跨平臺可移植性；
2.外部事件源接入和注冊： 提供 Github、RocketMQ 以及 Kafka 等事件源的支持，當(dāng)然用戶可以自定義事件源。
3.事件的訂閱和觸發(fā)：引入 Broker 和 Trigger 模型意義，不僅將事件復(fù)雜的處理實現(xiàn)給用戶屏蔽起來，更提供豐富的事件訂閱、過濾機(jī)制；
4.兼容現(xiàn)有消息系統(tǒng)：KnativeEventing 充分解耦了消息系統(tǒng)的實現(xiàn)，目前除了系統(tǒng)自身支持的基于內(nèi)存的消息通道 InMemoryChannel 之外，還支持 Kafka、NATSStreaming 等消息服務(wù),此外可以方便的對接現(xiàn)有的消息系統(tǒng)。

Eventing 中 Broker/Trigger模型

這里介紹一下 Eventing 中 Broker/Trigger 模型， 其實并不復(fù)雜。外部事件源將事件發(fā)送給 Broker， Broker 接收事件之后發(fā)送給對應(yīng)的 Channel（也就是消息緩存，轉(zhuǎn)發(fā)的地方，如 Kafka，InMemoryChannel 等），通過創(chuàng)建 Trigger 訂閱 Broker 實現(xiàn)事件的訂閱，另外在 Trigger 中定義對應(yīng)的服務(wù)，實現(xiàn)最終的事件驅(qū)動服務(wù)。

消息隊列 RocketMQ

消息隊列 RocketMQ 版是阿里云基于 Apache RocketMQ 構(gòu)建的低延遲、高并發(fā)、高可用、高可靠的分布式消息中間件。消息隊列 RocketMQ 版既可為分布式應(yīng)用系統(tǒng)提供異步解耦和削峰填谷的能力，同時也具備互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所需的海量消息堆積、高吞吐、可靠重試等特性。

RocketMQSource

RocketMQSource 是 Knative 平臺的 RocketMQ 事件源。其可以將 RocketMQ 集群的消息以 Cloud Event 的格式實時轉(zhuǎn)發(fā)到 Knative 平臺，是 Apahe RocketMQ 和 Knative 之間的連接器。

Knative + RocketMQ 場景示例-餐飲配送場景

我們接下來以餐飲配送為例進(jìn)行演示，餐飲配送場景具有以下特征：

• 餐飲配送一天之內(nèi)存在明顯的高峰、低谷；
• 高峰時間下單量很大。

針對這樣的情況，我們采用消息驅(qū)動 Serverless， 在高峰的時候自動擴(kuò)容資源，在低谷的時候縮減資源，按需使用能極大的提升資源使用率，從而降低成本。

1. 典型架構(gòu)

如上圖所示，當(dāng)用餐時間來臨，客戶點(diǎn)餐生成下單消息發(fā)送到 RocketMQ, 通過 RocketMQSource 獲取下單消息轉(zhuǎn)換成事件發(fā)送到 Broker，通過 Trigger 訂閱下單事件最終驅(qū)動訂單服務(wù)生成訂餐單。采用該方案具有以下優(yōu)勢：

• 通過 Knative 技術(shù)以 RocketMQ 為核心將餐飲配送系統(tǒng) Serverless 化可以極大程度降低服務(wù)器運(yùn)維與成本；
• Knative 的彈性可以幫你輕松應(yīng)對早、中、晚三餐資源高峰需求；
• 系統(tǒng)以 RocketMQ 做異步解耦，避免長鏈路調(diào)用等問題，提高系統(tǒng)可用性。

2. 操作

部署 Knative

參見阿里云容器服務(wù)部署 Knative。

部署 RocketMQSource

在 Knative 組件管理中，選擇 RocketMQSource 點(diǎn)擊部署。

部署訂單服務(wù)

參考示例代碼倉庫。

一鍵部署服務(wù)命令如下：

kubectl apply -f 200-serviceaccount.yaml -f 202-clusterrolebinding.yaml -f 203-secret.yaml -f alirocketmqsource.yaml -f broker.yaml -f ksvc-order-service.yaml -f trigger.yaml

模擬高峰訂餐下單

通過模擬下單，往 RocketMQ 中并發(fā)發(fā)送消息即可。消息格式參考：

{"orderId":"123214342","orderStatus":"completed","userPhoneNo":"152122131323","prodId":"2141412","prodName":"test","chargeMoney":"30.0","chargeTime":"1584932320","finishTime":"1584932320"}

3. 演示效果

如下圖所示：

其它應(yīng)用場景

1. Knative + RocketMQ 典型場景 - 構(gòu)建 Serverless 電商系統(tǒng)

• Knative 彈性可以幫你輕松應(yīng)對團(tuán)購、雙11 等電商的大促活動；
• 系統(tǒng)以 RocketMQ 為中心做異步解耦，避免長鏈路調(diào)用等問題，提高系統(tǒng)可用性。

2. Knative + RocketMQ 典型場景- 構(gòu)建監(jiān)控告警平臺

• Metric、Log 等數(shù)據(jù)通過 RocketMQ 集群推送到 Knative 服務(wù)；
• Knative 服務(wù)通過數(shù)據(jù)分析將告警內(nèi)容推送釘釘或 slack 等通訊工具；
• Knative 服務(wù)可以將 Metric 或 logs 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，推送第三方系統(tǒng)。

3. Knative + RocketMQ 典型場景- 多數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

• 處理數(shù)據(jù)日志以生成多個結(jié)果派生詞，這些結(jié)果派生詞可用于運(yùn)營，營銷，銷售等；
• 將內(nèi)容從一種格式轉(zhuǎn)換為另一種格式，例如，將 Microsoft Word 轉(zhuǎn)換為 PDF；
• 需要轉(zhuǎn)換為多種格式的主媒體文件。

總結(jié)

通過以上 RocketMQ 事件驅(qū)動 Knative Serverless 應(yīng)用的介紹，是否也給你碰撞出了火花？可以結(jié)合自身的應(yīng)用場景不妨一試，相信會給你帶來不一樣的體驗。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的当 RocketMQ 遇上 Serverless，会碰撞出怎样的火花？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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