Knative简介

Riguz Lee 发布于 2023-01-10

Knative是一个开源的Serverless平台，它实现了一套架构无关的Serverless系统。本文介绍其安装及入门使用。

安装Knative

Option 1：使用Docker Desktop + minikube + quickstart

体验Knative时，首先需要在本机进行安装。基于以下的环境进行安装：

Windows 11
Docker Desktop
minikube

之所以这样选择，是因为首先Docker Desktop最为流行，minikube（以及kind）是Knative/Tekton官方例子中推荐的选择，因此肯定是兼容的。之前更多时候我青睐于k3s，因为k3s是真正的production-ready的轻量级k8s版本，但是因为Knative有单独的网络层，在k3s上安装时需要特别处理一下，考虑到复杂性还是用minikube吧。minikube必须要Docker或者其他的运行时支持。

# 先启动docker desktop
minikube start

minikube启动时会下载一些镜像，因此如果没有翻墙很可能下载不了。另外有时候会出现卡死的情况，解决方式是，删掉重新来过：

minikube delete
rm -rf ~/.minkube
minikube start

使用quickstart插件安装Knative

Knative支持一种叫quickstart的插件安装机制，可以比较方便的开启一个本地环境。完整的安装过程可以参考官方文档，仅列出安装的文件：

kn.exe
kn-func.exe
kn-quickstart.exe

这些都需要加入到系统Path之中。然后运行安装：

kn quickstart minikube

这一步后还需要执行一个命令，并保证其始终运行（可以单独开一个Terminal窗口执行）：

minikube tunnel --profile knative

安装成功后，应该可以能够列出Knative profile:

minikube profile list

Option 2：使用WSL2 + Docker（Linux） + minikube安装（推荐）

使用Docker Desktop有一个不好的地方是，容器不能直接在宿主机上访问，因此直接在Linux中部署Docker和Minikube是不能直接访问到k8s的host上的。所以直接在WSL中安装docker和minikube，这样可以更容易使用。

安装Docker

sudo apt-get update
sudo apt-get install \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg \
    lsb-release

sudo mkdir -m 0755 -p /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg

echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

sudo apt-get update

sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

sudo service docker start

注意WSL2默认不支持Systemd，因此只能使用service xx start/stop方式启动和停止。

安装Kubectl

sudo apt-get install -y apt-transport-https
sudo curl -fsSLo /etc/apt/keyrings/kubernetes-archive-keyring.gpg https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg
echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-archive-keyring.gpg] https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubectl

安装Minikube

选择Minikube作为本地Kubernetes开发有以下优点：

跨平台支持（Windows/Mac/Linux）
默认支持K8s的基本特性，如Service、Ingress、PV、LB等
支持创建多个集群
支持Nvidia GPU，对机器学习友好

curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube_latest_amd64.deb
sudo dpkg -i minikube_latest_amd64.deb

注意：Minikube依赖Docker 服务，必须启动起来。

创建K8s集群

minikube start -p kfaas-cluster \
    --memory=8192 \
    --cpus=6 \
    --driver=docker \
    --kubernetes-version=v1.25.6 \
    --disk-size=50g \
    --insecure-registry='10.0.0.0/24'

启用Registry插件

minikube -p kfaas-cluster addons enable registry

创建和配置默认的Namespace

至此，Kubernetes部署完成，可以创建一个Namespace用来进行开发测试用，并配置为默认的命名空间，例如：

kubectl create namespace develop
kubectl config set-context --current --namespace=develop

安装Knative

CRD定义是安装Knative Serving或者Knative Eventing的依赖项，因此需要先安装。

kubectl apply \
  --filename https://github.com/knative/serving/releases/download/knative-v1.9.0/serving-crds.yaml \
  --filename https://github.com/knative/eventing/releases/download/knative-v1.9.0/eventing-crds.yaml

完成后，可以查看已经安装的API版本，例如：

kubectl api-resources --api-group='serving.knative.dev'

其中，Knative主要有以下一些API组：

serving.knative.dev
messaging.knative.dev
eventing.knative.dev
sources.knative.dev

安装Knative Serving

kubectl apply -f https://github.com/knative/serving/releases/download/knative-v1.9.0/serving-core.yaml
kubectl apply -f https://github.com/knative/eventing/releases/download/knative-v1.9.0/eventing-core.yaml
kubectl apply -f https://github.com/knative/eventing/releases/download/knative-v1.9.0/in-memory-channel.yaml
kubectl apply -f https://github.com/knative/eventing/releases/download/knative-v1.9.0/mt-channel-broker.yaml

安装后，需耐心等待各个资源创建成功。

kubectl get pods -n knative-serving
kubectl get pods -n knative-eventing

Knative官方提供了Kourier的Ingress实现（目前已经GA）。

kubectl apply -f https://github.com/knative-sandbox/net-kourier/releases/download/knative-v1.9.0/kourier.yaml
kubectl patch configmap/config-network \
  -n knative-serving \
  --type merge \
  -p '{"data":{"ingress.class":"kourier.ingress.networking.knative.dev"}}'
ksvc_domain="\"data\":{\""$(minikube -p kfaas-cluster ip)".nip.io\": \"\"}"
kubectl patch configmap/config-domain \
    -n knative-serving \
    --type merge \
    -p "{$ksvc_domain}"

安装Knative CLI

wget https://github.com/knative/client/releases/download/knative-v1.9.0/kn-linux-amd64
sudo mv kn-linux-amd64 /usr/local/bin/kn
sudo chmod +x /usr/local/bin/kn

Hello World!

Knative Functions

通过func命令（或者kn func）来创建一个Function，这里以Python为例：

kn func create -l python helloworld

cd helloworld
kn func run

这里运行时会提示提供一个registry名称，暂时可以随便输入一个即可。第一次运行需要进行构建，这个构建过程稍微会需要一点时间。运行后，会启动8080端口，可以在浏览器访问：

Hello world（WSL+Minikube方式部署）

kn service create helloworld-go --image gcr.io/knative-samples/helloworld-go

访问：注意这里不能直接通过URL访问，需要使用Kurior的SVC并设置Header。

curl -H "Host: helloworld-go.develop.192.168.49.2.nip.io" http://192.168.49.2:32117

参考：

https://www.archcloudlabs.com/projects/diving-into-kubernetes/
https://www.reddit.com/r/kubernetes/comments/v1a6ay/running_kubernetes_locally_and_minikube_vs/
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1ZT8m4gpvh6xhHYIi4Ui19uHcMpymwFXpTAvd3EcgSm4/edit#gid=0
https://knative.dev/docs/getting-started/quickstart-install/
https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/#install-from-a-package
https://redhat-developer-demos.github.io/knative-tutorial/knative-tutorial/index.html
https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl-linux/
https://github.com/knative/serving/issues/11624
https://github.com/knative-sandbox/net-kourier/issues/992
https://knative.dev/docs/install/yaml-install/serving/install-serving-with-yaml/#install-a-networking-layer

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