开源函数计算平台Refunc

Serverless介绍

云计算服务从IaaS到PaaS到如今炙手可热的Serverless，服务对象始终是计算资源使用者。Serverless是一种让开发者无需关心基础设施（服务器等），而是专注到应用程序业务逻辑上的计算服务模型。

加州大学伯克利分校在论文中尝试给出Serverless的定义：Serverless computing = FaaS + BaaS。

Serverless 包含两个组成部分 BaaS（后端即服务）和 FaaS（函数即服务）。对象存储、关系型数据库以及 MQ 等基础支撑服务属于BaaS。FaaS为开发人员提供了一种运行应用的抽象方式，在层次上更靠近应用程序开发者。

FaaS为开发人员提供了一种运行应用的抽象方式，可以在无需管理服务器的情况下响应事件。例如，上载文件可触发自定义代码，从而将文件转码为各种格式。

FaaS通过事件驱动执行，它会随时待命，但不需要任何服务器进程在后台持续运行。当请求到来时，FaaS在毫秒内启动服务并处理各个请求，当请求减少时，FaaS会自动减少服务副本数量甚至关停服务。

动态扩缩容使FaaS在成本效益上颇具弹性空间，提供商可以仅对使用的资源收费，而不对空闲时间收费。

从服务形态看，FaaS平台需要实现几个关键部分：

函数环境可以分两个点，系统环境和函数依赖，系统环境主要指系统平台、RootFS等，函数依赖是用户代码本身依赖的第三方库等。函数执行需要为用户代码分配计算实体，具体可以是进程、容器、虚拟机、Wasm等等。

动态扩缩容是FaaS平台对函数状态感知到反馈的一个体现，可以收集函数执行环境和依赖的服务指标来实现，比如采集CPU、内存、带宽、IOPS等等指标判断函数负载采取扩缩容行为。

函数执行依靠事件驱动，事件框架是事件采集、传输的关键。所以设计FaaS平台事件框架需要考虑扩展性，事件传输效率，事件采集协议等等问题。

Refunc是一个基于Kubernetes的开源函数计算平台，架构如下图：

基于Kubernetes开发实现，核心的CRD包括:

工作原理概括为，基于Funcdef和Xenv解决函数环境与执行，定义的Trigger收集事件通过基于Nats的事件框架传递到Funcinsts驱动函数执行并返回结果，核心Operator扩展了Kubernetes的HPA实现了从0到N的函数动态扩缩容。

Refunc拥抱AWS Lambda生态，函数Runtime完全兼容Lambda，基于Lambda的Runtime生态支持各种编程语言，平台接口API兼容Lambda核心接口，完全可以使用aws官方cli工具。