Features of the serverless orchestration standard Knative and the workflow for using ACK Knative - Container Service for Kubernetes

Por qué usar Knative en un clúster de Kubernetes

Knative

Knative es un framework basado en Kubernetes que define un estándar de orquestación multiplataforma y nativo de la nube para aplicaciones serverless mediante la compilación de contenedores, la gestión de cargas de trabajo y modelos basados en eventos. Entre sus beneficios se incluyen:

Enfoque en la lógica de negocio: Knative simplifica la configuración de aplicaciones y el escalado automático para que los desarrolladores se centren en la lógica de negocio en lugar de en los recursos subyacentes.
Estandarización: El despliegue de aplicaciones serverless requiere compilar código fuente, gestionar despliegues y manejar eventos. Las soluciones de la comunidad y de proveedores suelen carecer de un estándar unificado. Knative proporciona un framework universal para aplicaciones serverless.

Por ejemplo, implemente una arquitectura basada en eventos al escribir y desplegar un recurso personalizado (CR) YAML en su clúster. Esto evita una integración profunda con productos específicos de la nube y simplifica la migración multiplataforma.
Facilidad de uso: Knative empaqueta el código en imágenes de contenedor, las publica como servicios y despliega funciones en un clúster de Kubernetes como contenedores.
Escalado automático y gestión de versiones: Knative reduce las instancias a cero cuando no hay tráfico para ahorrar recursos, y admite la gestión de versiones y las versiones canary.
Basado en eventos: Knative ofrece un modelo de eventos completo para ingerir eventos de sistemas externos y enrutarlos a servicios o funciones.

El Introduction to the Knative application model describe el modelo de aplicación Knative Service.

Componentes principales

Knative incluye los siguientes componentes principales:

Knative Serving: Gestiona cargas de trabajo serverless con despliegue de aplicaciones, gestión multiversión, escalado automático basado en solicitudes, versiones canary y reducción a cero cuando no hay tráfico.
Knative Eventing: Integra fuentes de eventos y admite el registro, la suscripción y el filtrado de eventos. Su modelo de eventos desacopla a los productores de los consumidores.
Knative Functions: Crea, compila y despliega funciones sin estado y basadas en eventos como servicios de Knative en Kubernetes, sin necesidad de conocimientos profundos sobre Kubernetes, contenedores o Knative.

Por qué usar ACK Knative

ACK Knative es totalmente compatible con Knative de la comunidad y las API estándar de Kubernetes, con capacidades de producto mejoradas y soluciones más amplias.

Capacidades listas para la empresa: El despliegue con un solo clic elimina la necesidad de adquirir recursos o construir el sistema por su cuenta. La interfaz gráfica de la consola de ACK simplifica las operaciones de Kubernetes y Knative.
Operaciones simplificadas:
- Componentes principales gestionados: ACK crea y gestiona Knative Serving y Knative Eventing en clústeres de ACK para garantizar alta disponibilidad, sin costo alguno por los recursos de los componentes.
- Gateways gestionados: ACK Knative ofrece gateways Application Load Balancer (ALB), Service Mesh (ASM) y Kourier. A excepción de Kourier, que es compatible con la comunidad, ACK gestiona los controladores de los demás gateways como un servicio totalmente gestionado y libre de mantenimiento.
Integración con el ecosistema: Se integra con servicios de cómputo de Alibaba Cloud (ECI, ECS y ACS), observability (Simple Log Service (SLS) y Prometheus) e integración de aplicaciones (EventBridge) para que pueda añadir registros, monitoreo, alertas, entrega continua y capacidades basadas en eventos a los servicios de Knative sin aprovisionar servidores ni crear servicios por su cuenta.
Funciones mejoradas: ACK Knative extiende Knative de código abierto con soluciones listas para usar en escenarios reales, tales como:
- Reserved instances: Mantenga una instancia de bajo costo siempre activa para aplicaciones sensibles a la latencia, con el fin de reducir la latencia de arranque en frío tras la reducción a cero y controlar los costos.
- Knative auto scaling: Proporciona escalado automático basado en solicitudes con Knative Pod Autoscaler (KPA) y Horizontal Pod Autoscaler (HPA). Configure Advanced Horizontal Pod Autoscaler (AHPA) para cargas de trabajo cíclicas y aprovisione recursos con antelación para reducir los arranques en frío.

Consulte Comparison between ACK Knative and open source Knative para conocer las diferencias entre ACK Knative y Knative de código abierto.

Casos de uso

Casos de uso típicos de ACK Knative:

Escenario	Descripción
Hosting de servicios web	Despliegue simplificado: ACK Knative abstrae los detalles de bajo nivel de Kubernetes y simplifica el despliegue de cargas de trabajo mediante servicios de Knative. Gestión multiversión simplificada: El mecanismo de revisiones asigna un identificador único a cada revisión para facilitar la gestión de versiones y las reversiones. División de tráfico simplificada para versiones canary: ACK Knative asigna porcentajes de tráfico a los servicios de revisión para versiones canary, pruebas A/B y otras estrategias de despliegue.
Aplicaciones serverless	Enfoque en la lógica de negocio: Los desarrolladores se centran en la lógica de negocio en lugar de en los recursos IaaS, con una configuración de aplicaciones simplificada y menores costos operativos de infraestructura. Uso de recursos bajo demanda y escalado automático: ACK Knative escala los recursos según el tráfico y la concurrencia, y reduce las instancias a cero cuando no hay tráfico.
Cargas de trabajo de IA	Enfoque en la lógica de negocio: En escenarios de cómputo heterogéneo con GPU y otros aceleradores, los desarrolladores crean y despliegan tareas de IA sin mantener la infraestructura subyacente. Uso de recursos bajo demanda y escalado automático: ACK Knative escala los recursos según la carga de trabajo para reducir los costos de los servicios de inference con demanda fluctuante. Portabilidad: ACK Knative se ejecuta en cualquier entorno compatible con Kubernetes, ya sea en la nube, centros de datos locales o dispositivos perimetrales.
Cargas de trabajo basadas en eventos	Knative Eventing ingiere eventos de sistemas externos. Por ejemplo, los dispositivos IoT pueden enviar datos de sensores a un servicio de Knative. Configure las fuentes de eventos de ACK Knative para recibir datos y activar almacenamiento, análisis en tiempo real o monitoreo y alertas.

Flujo de trabajo

Flujo de trabajo para usar ACK Knative:

Paso	Descripción
Requisitos previos	Un clúster administrado de ACK versión 1.22 o posterior. Para actualizar su clúster, consulte Manually upgrade a cluster.
	Despliegue ACK Knative e instale Knative Serving según Deploy and manage Knative components.
	Seleccione y despliegue un gateway según Select a Knative gateway. ALB: Un gateway totalmente gestionado basado en ALB de Alibaba Cloud. Proporciona gestión de tráfico de alta capacidad con escalado automático y sin sobrecarga de operación y mantenimiento. ASM: Una plataforma gestionada y compatible con Istio para la gestión unificada de tráfico. Admite modelado de tráfico, observability de malla y comunicación segura entre servicios. Le ayuda a gestionar servicios que se ejecutan en infraestructura de cómputo heterogénea. Kourier: Un gateway ligero y de código abierto de la comunidad Knative, construido sobre Envoy. Proporciona enrutamiento básico y descubrimiento de servicios.
Despliegue y gestión de servicios	Especifique el tipo de recurso: Los recursos ECS ejecutan servicios de Knative de forma predeterminada. Use ECI resources in Knative para ejecutar pods de ECI ante picos de tráfico. Use ACS resources para ejecutar pods de ACS ante picos de tráfico. Use GPUs in Knative para escenarios como servicios de inference de IA. Si existen recursos ECS y ECI en el clúster, declare el orden de escalado con una ResourcePolicy según Use both ECS and ECI resources in Knative. Use preemptible instances para reducir los costos de cómputo en la nube. Configure a reserved instance para mantener activa una instancia ampliable de especificaciones bajas y equilibrar el costo con el tiempo de inicio.
	Escalado automático: Implement KPA for a service based on the number of traffic requests para escalar automáticamente según la tasa de solicitudes (QPS). Use Knative and AHPA to implement scheduled auto scaling para escalado predictivo basado en métricas históricas y escalado programado con expresiones Cron. Use HPA in Knative para escalar según umbrales de métricas de CPU.
	Gestión de versiones y versiones canary: Create a revision para la gestión de versiones, como reversiones. Perform a canary release based on traffic splitting mediante la asignación de porcentajes de tráfico a las revisiones.
	Acceso a servicios de Knative: El dominio predeterminado del servicio Knative es `{route}.{namespace}.{default-example.com}`, donde `{default-example.com}` es el sufijo predeterminado. Configure custom domains and paths para personalizar el sufijo. Para dominios personalizados, configure a certificate to access services over HTTPS para proteger la transmisión de datos. Configure port probing in Knative con Liveness Probe y Readiness Probe para monitorear el estado y la disponibilidad del servicio.
Funciones avanzadas	Basado en eventos: Consulte Knative Eventing para obtener información sobre el modelo de eventos serverless, incluidas fuentes de eventos externos, enrutamiento, suscripción y filtrado.
	Knative Functions: Deploy Knative Functions para crear, desplegar e invocar funciones en un clúster de Kubernetes.
	Servicios de inference de IA: Quickly deploy an inference service based on KServe para servir modelos entrenados (como TFServing, TorchServe y Triton) en un entorno de ejecución de servicio de modelos. ACK proporciona mejores prácticas para la inference de modelos de IA en Knative, como acelerar el despliegue de modelos y configurar la programación compartida de GPU. Consulte Best practices for deploying AI model inference services in Knative.
	Malla de servicios: Integre Service Mesh (ASM) con servicios de Knative para la gestión de tráfico y la seguridad de los servicios.
Observability y gestión de costos	Recopilación de registros: Collect logs from Knative services con SLS para recopilar, consumir, entregar, consultar y analizar datos de registros de forma no intrusiva.
	Panel de monitoreo: View the Knative service monitoring dashboard en Managed Service for Prometheus para latencia de respuesta, concurrencia de solicitudes y más.
	Monitoreo y alertas: Configure alerting for Knative services con reglas de alerta basadas en registros de SLS.
	Enable the cost insights feature for Knative services para ver el uso de recursos y la distribución de costos.

Facturación

Cuando utiliza ACK Knative en un clúster de ACK, no se cobran tarifas de gestión por ACK Knative. Se le factura por los recursos creados y utilizados, como tarifas de gestión del clúster, servidores en la nube, instancias de load balancer y gateways NAT, según sus precios respectivos. Consulte Billing overview para clústeres de ACK y Cloud product resource fees.

Preguntas frecuentes

Para problemas relacionados con ACK Knative, consulte Knative FAQ.

Para preguntas sobre Knative, haga clic aquí para unirse a una organización.

Referencias

Actualice Knative Serving oportunamente para obtener las funciones más recientes y correcciones de bugs. Consulte Knative Release Notes y Upgrade Knative Serving component.
El tutorial oficial de Knative Tutorial de librería de Knative guía paso a paso en la creación, el despliegue y el monitoreo de una aplicación de librería.