Knative 介绍

Knative是一个开源的企业级解决方案，用于在kubernetes平台中构建Serveless和管理事件驱动的应用程序。

介绍

• Knative is an Open-Source Enterprise-level solution to build Serverless and Event Driven Applications
• Serverless Containers in Kubernetes environments.
• knative 是 k8s 原生扩展组件，用于部署、运行和管理 Serverless 类型的云原生应用
• knative（读音 kay-nay-tiv），由 Google 在2018年7月正式发布，当前由 Redhat、Google和IBM，以及各种初创公司组成的开源社区共同维护

为什么需要 Serverless 容器

• 配置简单，通过简化的YAML定义自定义的 CRDs
• 弹性伸缩：支持缩资源数量为 0
• 渐进式发布：根据您的需要选择发布策略
• 事件集成：支持处理来自多个源的事件
• 处理事件：支持事件代理（event broker）触发程序
• 可扩展：Kubernetes原生集成和扩展

核心组件

说明：

• Serving 和 Eventing 协同工作，管理任务和应用
• Serving
  • 支持由请求驱动计算
  • 关注应用的网络、弹性伸缩（支持缩容至0）和版本（revision）记录
    • When you build or run a function, an Open Container Initiative (OCI) format container image is generated automatically for you, and is stored in a container registry（参考）
  • 部署、管理和伸缩无状态应用规模
    • 替代 kubernetes Deployment 控制器，负责编排运行基于 HTTP 协议的无状态应用
    • knative 的 Serving 对象，相当于 Kubernetes 的 Service + Deployment 的功能
    • 流量切分
    • 通过在 Pod 扩展时缓冲请求来削峰填谷
    • 基于单个请求进行负载均衡
    • 基于请求的速度、自动扩缩容
• Eventing
  • 以声明的方式创建对事件源的订阅，并将事件路由到目标端点
  • 管理事件的订阅（subscription）、分发（delivery）和处理
  • 基于 pub/sub 模型连接 Serving
• 旧版本存在的 Build 组件，已经拆分为 Tekton 项目，主要作用包括
  • 从源码构建出应用镜像

Serving

参考：knative Serving

• 相关资源定义在 serving.knative.dev 群组中
• 主要包括4个CRDs
  • Service: service.serving.knative.dev
    • 自动控制下面三种类型资源对象的管理
    • 是对 Serverless 类型应用功能的抽象，负责整个 Serverless 的声明周期
  • Route: route.serving.knative.dev
    • 将请求路由到目标 Revision
    • 支持将流量按比例切分并路由到多个 Revision
  • Configuration: configuration.serving.knative.dev
    • 定义 Service 期望状态（spec）的配置
    • Service 的更新，也将导致 Configuration 的更新
  • Revision: revision.serving.knative.dev
    • Service 的每次代码或配置变更都生成一个 revision
    • revision 是快照数据，不可变

Eventing

参考：CloudEvents 介绍

Knative Eventing 是一个API集合，允许应用使用事件驱动架构（Event-driven architecture）模型

核心概念

图参考自互联网

• 事件源（Event Source） 事件生产者的抽象，参考
• 事件类型（Event Type） 事件类型，在 Event Registry 中定义
• 事件处理流（Eventing Flows） 支持两种类型：
  • Sequence
  • Parallel
• Event Sinks 能接收 Event 的可寻址（addressable）或可调用（Callable）的资源，Knative Eventing Sink 支持三种类型：
  • Knative Service
  • Channels
  • Brokers
• Knative Eventing 支持的事件传递模式
  • Sources to Sink：
    • 单一 Sink 模式，事件接收过程中不存在队列和过滤等操作
  • Channels and Subscriptions
    • Event Source 将事件发到多个 Channel
    • Channel 可以有多个 Subscription（即 Sink）
    • Channel 中的事件以 Cloud Event 格式传递
    • 不支持事件过滤

图参考

• Brokers and 【
• Brokers and Triggers
  • 功能类似于 Channels and Subscriptions 模式，且支持消息过滤
  • 事件过滤机制运行 Subscription 使用事件属性的条件表达式（Trigger）筛选事件
  • Trigger 负责订阅 Broker，并对 Broker 传递的消息进行过滤，并对消息进行格式化
  • 该模式为生产推荐的使用模式

代码架构

Knative 遵循 kubernetes 扩展方式，通过自定义 API 资源类型实现如下：

• Serving 自动化完成服务的部署和扩缩容
• Eventing 标准化事件驱动
• knative
  • Serving
    • Serving Controller
    • Resources API
      • Service
      • Route
      • Configuration
      • Revision
  • Eventing
    • Eventing Controller
    • Resources API
      • Broker
      • Trigger
      • EventType

说明

• Knative 并不提供 FaaS 方案，用户可以在 Knative + Kubernetes 基础上，借助其他项目（如Kyma）构建 FaaS 系统