OpenFaaSでお手軽API環境を手にいれる

 2020-12-06   |    2804 Words   |    6 minutes   |    Masanori Mano
#Kubernetes   #OpenFaas  

これは、Kubernetes2 Advent Calendar 2020 の6日目の記事です。

おうちにある、kubernetesクラスタを有効活用するため、FaaS基盤を簡単に作れる OpenFaaS を導入しました。

組んであるkubernetesの環境は、以下でまとめてありますが、普通にkubeadmで構築したものです。 https://www.grugrut.net/posts/202007111344/

OpenFaaSとは

HTTP APIとしての、Functionの実行環境を簡単に作ることができます。

単にhttpリクエストを受けディスパッチするような実行環境だけでなく、 Function作成面においても色々な言語のテンプレートがあらかじめ用意されているので 開発者はFunctionの実装をおこなうだけで、APIを作ることができます。

なんなら、実装自体はコンテナが標準入力を受けて標準出力で返すだけなので テンプレートが用意されてなくても簡単に作れると思います。

Why not Knative

そもそも比較するもんじゃないよね、という気はしつつ調べてたときに出てきてたので。

Knativeもこれまで使ったことなかったので、Knativeでもいいかなと思いつつ、 結局OpenFaaSにしました。

KnativeもFaaSとして使うことはできますが、FaaSのためだけの導入には リッチすぎるかなと思ったのが主な理由です。 Knativeが目指しているのは、kubernetesにおける開発体験の全般の改善だと 理解しているので、広すぎるなあ、と。

Eventingとかpub/subとか、Service周りの改善とか、Knativeにも気になるところは多々あるので 見てみようとは思ってます。

インストール

CLIのインストール

OpenFaaSには、FunctionをビルドしたりデプロイするためのCLI faas-cli コマンドが用意されています。 公式ドキュメントでは、arkadeを使ったインストールが推奨されていますが、コマンド単体の導入も可能です。

curl -sSL https://cli.openfaas.com | sudo sh

kubernetesへのデプロイ

kubernetesへのデプロイはhelm chartが既に用意されているので、これを使います。

https://github.com/openfaas/faas-netes/blob/master/chart/openfaas/README.md

URLを公開するのに、IngressやLoadBalancer、NodePortなどを選べますが 手元の環境はMetalLBでtype: LoadBalancerが使えるようになっているのでこれを利用するようにインストールします。

helm repo add openfaas https://openfaas.github.io/faas-netes/
helm repo update
helm install openfaas openfaas/openfaas \
     --namespace openfaas \
     --set functionNamespace=openfaas-fn \
     --set generateBasicAuth=true \
     --set serviceType=LoadBalancer

上の設定だと、OpenFaaSの実行基盤が、namespace openfaas に、デプロイするFunctionが namespace openfaas-fn で動きます。

デプロイしたりWebUIを参照するために、 admin ユーザが用意され、パスワードは自動生成されるので適当にsecretを覗いて確認しておきます。

kubectl -n openfaas get secret basic-auth -o jsonpath="{.data.basic-auth-password}" | base64 -d

Functionを作成する

今回は、prometheusからメトリクスを取得するAPIを作りました。

最近在宅ワーカーになったので、部屋の温湿度やCO2濃度を計測し、prometheusに入れているのですが これをpromqlを一々たたいたりgrafana見たりしなくても確認できるようにしたい。

ひな形を作成する

以下のコマンドで、Functionのひな形を作成することができます。 引数 lang で実装する言語を設定することができ、 python や NodeJS など Functionで一般的に使われる他の言語のものも、もちろん用意されています。

詳細は、https://github.com/openfaas/templates

faas-cli new prom-getter --lang go

これを実行すると実行ディレクトリ配下に設定用のyamlファイルと 言語に応じたひな形が作られるので、ここにAPIの実装を書くだけでよい。

例えば、実装言語をgoにした場合はhandler.goが作られるのでそれに実装すればよい。

実装自体は、githubにあげてあるのでそちらをご覧ください。

https://github.com/grugrut/prom-getter

ビルドする

OpenFaaSのいいところとして、コンテナのベースイメージが用意されていて、 ビルドもそっちでできることがあります。

ビルドする場合は以下のコマンドだけで、各言語に応じてコンテナビルドまでいくのがいいですね。 引数にいろいろ与えてあげることで、追加の設定もできますがビルド後のイメージ名の指定などはymlの中でできるので、 基本はこれだけでいいはず。

faas-cli build -f ./prom-getter.yml

このコマンド実行後はローカルでコンテナイメージができるところまでいくので、 あとはdocker pushして適宜イメージレジストリにpushしておけばOK。

デプロイする

デプロイも faas-cli ででき、以下のコマンドを実行するだけ。 ローカルなのでIPアドレスも書いてるけど、ビルドのときと同じyamlに加えて デプロイ先のエンドポイントも指定してあげます。

faas-cli deploy -f ./prom-getter.yml --gateway 192.168.2.202:8080

これだけでPodやServiceなど必要なものは作成されるので、ホントに関数の実装だけ書けば 簡単にAPIが実装できて簡単でした。

環境構築含め数時間レベルで構築・実装・デプロイまでできました。

TIPS

最後に、いろいろ試してみたところをば。

POSTメソッドしか対応していない

参照系のAPIであれば、GETでURLパスにパラメータを含めたかったのだけど、 POSTにしか対応していないっぽい。

パラメータの扱い

当然、実装の中にハードコーディングだけでなく、外部でパラメータを与えたいケースがあると思います。 その場合も、環境変数としてパラメータを与えることができます。

環境変数の与えかたは大きく分けて以下の二つ

  • yamlに書く

    yamlの中に環境変数を書くことができます。ビルドとデプロイで別のyamlを使うこともできるので、 先のPOSTにしか対応していないことから、今回は同じイメージにそれぞれ環境変数にqueryを与えることで 複数のメトリクスに対応するようにしました

  • デプロイ時に与える

    デプロイするときの引数として --env KEY=VALUE の形式で引数に加えることで、 デプロイコマンド実行時にも変数を与えることができます。 なので、環境ごとに変わってyamlに書いておきたくない値なんかも、こういった形で設定することが可能です。

ドキュメントを見るとSecretは名前を指定するだけで使えるっぽいので パスフレーズとかはそっちを使うのがよいかも。

まとめ

簡単にFaaS環境が作れるOpenFaaSを試してみました。

たまにしか使わないものをPodとして常に用意しておくのは無駄なのでゼロスケールで用意したいとか、 Cron的に定期実行したいとか、やりたいことはもっとたくさんあるので その辺は今後見ていこうと思います。

あと、OpenFaaSですが、公式のチュートリアルの他、最近はLinux Foundationによるトレーニングもあります。 無料だと演習は無くテキストだけなのですが、これも最初のとっかかりとしてはわかりやすくて良いと思うので興味あるかたは是非。 (OpenFaasの作成者である Alex Ellis からも、オススメされたので宣伝)

https://www.openfaas.com/blog/introduction-to-serverless-linuxfoundation/

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