在Bluemix 使用OpenWhisk & Node-red 開發Event-Driven 應用系

在Bluemix 使用OpenWhisk & Node-red 开发Event-Driven 应用系统

作者:陳兆麟 Email:chenlin2@ms9.hinet.net

2016/2/22 IBM Bluemix 已宣布推出开源的 OpenWhisk,有了OpenWhisk，开发者对于前端的触发 (trigger) 事件，后端不需安装 Server,只要开发一小段的JavaScript程序代码片段、Swift程序代码，或是嵌在Docker container里面的二进制程序（统称为 Action ）来响应这些不同的触发事件。同时使用 rule 来绑定 trigger 与 action 之间的关系,也就说是对于特定的 trigger 定义有哪些 action 与之对应。部署与执行OpenWhisk的动作，也相当快速，只要外界触发事件启动，则立即执行相对的 Action。如果没有触发器启动，就不会执行动作相关的程序代码，所以也不会耗用IT基础架构的资源。例如人脸辨识技术,它有别于以往的方法,只有在侦测到人脸, OpenWhisk才会将对应的Action放入内存处理人脸识别及标签; OpenWhisk 执行动作的方式也相当特别，它将 Action应用程序分解成多个小型建构模块（building blocks）来执行又称微服务（microservices），OpenWhisk动作可以在其中执行;有了OpenWhisk这类型服务，开发者可以更专心于程序代码的处理上，而不需要针对监控、漏洞修补，或底层系统、储存、网络的防护等日常维护作业，耗费心思。

開發環境: Win7 (64 bit), Docker Toolbox, Bluemix, OpenWhisk

1.安裝 Docker Toolbox (https://www.docker.com/products/docker-toolbox)

桌面點選

$ docker-machine ls (Docker Quickstart Terminal介面執行,確認虛擬機default 已安裝)

NAME ACTIVE DRIVER STATE URL SWARM DOCKER ERRORS

default virtualbox Running tcp://192.168.99.101:2376 v1.10.3

$ docker-machine env default

export DOCKER_TLS_VERIFY="1"

export DOCKER_HOST="tcp://192.168.99.100:2376"

export DOCKER_CERT_PATH="C:\Users\slim1.docker\machine\machines\default"

export DOCKER_MACHINE_NAME="default"

Run this command to configure your shell:

eval $("C:\Program Files\Docker Toolbox\docker-machine.exe" env default)

`$`eval $(`"`C:\Program Files\Docker Toolbox\docker-machine.exe`"` env default)

$ docker-machine ls

NAME ACTIVE DRIVER STATE URL SWARM DOCKER ERRORS

default * virtualbox Running tcp://192.168.99.100:2376 v1.10.3

3.建立 Organization 名稱

4. 建立 Space 名稱

確認 Organization, Space名稱

5. 根據以下網址: 安裝 python, pip (for win 7)

(python-2.7.11.amd64.msi)

(https://www.python.org/downloads/release/python-2711/)

將 C:\Python27\Scripts 及 C:\Python27\ 存於控制台->環境變數->path

$ python --version

Python 2.7.11

$ pip --version

pip 8.1.2

根據以下網址安裝 git (for win 7),要在環境變數 path 設置路徑

https://git-for-windows.github.io/

根據以下網址安裝 cf (for win 7), 要在環境變數 path 設置路徑

https://github.com/cloudfoundry/cli/releases

根據以下網址安裝 node.js (for win 7 node-v4.4.4-x64.msi)

https://nodejs.org/en/#download

6. 進入 bluemix OpenWhisk:

https://new-console.ng.bluemix.net/openwhisk/

7.點選 Configure CLI

8. 根據以下順序將指令在 window 命令提示執行 (以下指令在 Quick start terminal 執行,若有误再至 window 命令提示字符窗口执行 )

9. 依據編號 1 的指令 (安裝 wsk 套件)

$pip install `--`upgrade https://new-console.ng.bluemix.net/openwhisk/cli/download

10. 執行編號 2 指令 (設定Namespace and Authorization Key )

$wsk property set `--`apihost openwhisk.ng.bluemix.net –auth xxxxxxxxxx –namespace “xxxxxxxxxxxxxxxxxxx”

ok: whisk auth set ok: whisk API host set ok: namespace set to liuchenwang12345@gmail.com_test

11. 執行編號 3 指令 (檢驗 wsk 是否已完成安裝)

以下 command 直接啟動 OpenWhisk 內的範例event, 然後列印執行結果

$ wsk action invoke /whisk.system/samples/echo -p message hello `--`blocking `--`result

{ "message": "hello" }

12. 開發 OpenWhisk微服務 (Developing a Microservice)

$ git clone https://github.com/Altoros/getting-started-with-openwhisk.git

$ cd getting-started-with-openwhisk/goodbye-sir

$./deploy.sh (建立 goodbye-sir action)

ok: updated action goodbye-sir

$ wsk list (顯示系統有哪些 Action)

 /liuchenxxxxxxx@gmail.com_test/goodbye-sir private

13. 同步啟動 goodbye-sir Action

$wsk action invoke `--`blocking goodbye-sir

 ok: invoked goodbye-sir with id 4e8ff7b752ca8881e8e0ca response: { "activationId": "4e8ff7b752ca8881e8e0ca", "annotations": [], "end": 12, "logs": [], "name": "goodbye-sir", "namespace": "liuchenwang12345@gmail.com", "publish": false, "response": { "result": { "payload": "I am pretty busy and can't talk right now. Goodbye, sir!" }, "status": "success", "success": true }, "start": 56, "subject": "liuchenwang12345@gmail.com", "version": "0.0.3" }

14.非同步啟動 goodbye-sir Action

$wsk action invoke goodbye-sir

 ok: invoked goodbye-sir with id 606ddabd99e8dcc8c43f66702 以下指令將印出 Action 執行結果

$ wsk activation result 606ddabd99e8dcc8c43f66702

 { "payload": "I am pretty busy and can't talk right now. Goodbye, sir!" }

$ wsk action invoke `--`blocking goodbye-sir `--`param name Alex (附帶參數)

 "result": { "payload": "I am pretty busy and can't talk right now. Goodbye, Alex!" },

15. OpenWhisk 可下載已儲存於 doker hub 的 images 並建立 container action

$ wsk action create `--`docker example hello-world (建立 hello-world container action )

 ok: created action example

16. 以下指令在 Openwhisk以非同步執行example container,並印出結果

$wsk action invoke `--`blocking `--`result example

 error: { "error": "the action did not produce a valid JSON response" }, 以上error,是因為 OpenWhisk 以 stdin, stdout 與 container 溝通 其格式為JSON ,如果輸出不是 JSON 格式會導致錯誤,所以會顯示錯誤:

17. 在 bluemix Openwhisk製作Docker Actions 的步驟:

先在 local 將程式流程寫成 Dockerfile 然後 build 為 docker images 上傳至 docker hub;在由第三者將 docker hub 之 images deploy 至 OpenWhisk 成為 container action.

18. 製作Docker Actions for OpenWhisk 範例

$ wsk sdk install docker

19 在工作目錄自動產生子目錄 dockerSkeleton

Server 資料夾: Node.js 用來與 Openwhisk 交談 Client 資料夾: C 語言程式 example.c 作為回應 event 使用

$cd dockerSkeleton

$docker build -t chenlin2/openwhisk .

$docker images

 REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE chenlin2/openwhisk latest 75f52d13625f About a minute ago 435.1 MB ubuntu 14.04 90d5884b1ee0 9 days ago 188 MB container 啟動包含 2 部分,等待接受 http request 並執行 example.c

$docker run chenlin2/openwhisk & (建立 container)

 Starting a blackbox service

$ docker ps

 CONTAINER ID IMAGE COMMAND REATED STATUS PORTS NAMES a155fa55a29c chenlin2/openwhisk "/bin/bash -c 'cd bla" 6 minutes ago 8080/tcp stupefied_varahamihira

$ docker exec -it a155fa55a29c bash

# ifconfig (查詢 container ip)

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 02:42:ac:11:00:02 inet addr:172.17.0.2 Bcast:0.0.0.0

20. 以下指令執行後container 將接受http request,並執行example.c

#curl -H `"`Content-Type: application/json`"` -d `'`{
`"`value`"`:{
`"`YOUR`"`:`"`PAYLOAD`"`}}`'` 172.17.0.2:8080/run

 {"result":{"msg":"Hello undefined from arbitrary C program!\n"}}

#exit

21. 將 chenlin2/openwhisk 上傳至 docker hub,請先登錄 docker hub: https://hub.docker.com/ 建立 OpenWhisk repository

點選 [Create Repository]

點選 [Create]

顯示已建立的 Repository

22. 將 local images 上傳 docker hub 步驟

 Login Succeeded 將 chenlin2/openwhisk images上傳至 docker hub

$ docker push chenlin2/openwhisk

23.其他使用者可將 docker hub 之 chenlin2/openwhisk 下載並建立 container action.

$ wsk action update `--`docker ACTION chenlin2/openwhisk (建立 container action ACTION)

 ok: updated action ACTION

$ wsk list (檢測 ACTION 是否建立)

 /liuchenwang12345@gmail.com_test/ACTION private

24. 測試 container action ACTION 是否正常工作

以 wsk 指令啟動在 Openwhisk Server 內名為 ACTION 的 action

$ wsk action invoke -b -r -p payload slimchen ACTION

 payload =參數名稱, slimchen =參數值 { "result": { "msg": "Hello slimchen from arbitrary C program!\n" } }

25. 進入 OpenWhisk UI 介面,觀察 ACTION container 執行結果.

(https://new-console.ng.bluemix.net/openwhisk/dashboard)

26. 在 bluemix 樣板選擇 [internet of Things Platform Starter] 建立 App

進入網址: https://console.ng.bluemix.net/

點選型錄 =>選擇 [internet of Things Platform Starter]

27.名稱:xxxxxx

點選 [xxxxx.mybluemix.net]

28.進入bluemix Nord-Red 編輯器http://xxxxxxxx.mybluemix.net/red/

29. 將調色盤 4 nodes (inject,debug, function,openwhisk) 拖曳至 workspace

30.點選 function 輸入:

msg.payload = { "name":"Alex" }; return msg;

31. 點選 Action node

Namespace: 根據步驟 4 取得 Action : goodbye-sir

點選上圖 Service 編輯圖示後, Auth key: 可根據步驟 10 取得

32.依序點選 [deploy],[debug],[timestamp] 執行

33. debug 顯示輸出如下

34. 將worksapce flow匯出(Ctrl+c)儲存,可選import 匯入

35. 使用trigger 啟動 Action

$ wsk trigger create goodbye-sir-trigger (建立 trigger)

$ wsk trigger list (檢視 trigger 已被建立)

 triggers /liuchenwang@gmail.com_test/goodbye-sir-trigger private

$ wsk action list (檢視 goodbye-sir action已被建立)

 actions /liuchenwang@gmail.com_test/goodbye-sir private

36.建立myRule (rule) 綁定 goodbye-sir-trigger(trigger) 及 goodbye-sir (Action)

$ wsk rule create `--`enable myRule goodbye-sir-trigger goodbye-sir

37.發動 trigger後會根據 rule 啟動相對應的Action

$wsk trigger fire goodbye-sir-trigger `--`param name “ruby”

$wsk activation list `--`limit 1 goodbye-sir (檢視最近一次 goodbye-sir Action id)

 activations fe83bb0d314b490c8f8789fbb93761fe goodbye-sir

38.檢視 Action 啟動後的回應

$wsk activation result fe83bb0d314b490c8f8789fbb93761fe

 { "payload": "I am pretty busy and can't talk right now. Goodbye, ruby!" }

39. 將調色盤 3 nodes (inject, function,openwhisk) 拖曳至 workspace

37. 同步驟 15 點選 function 輸入:

 msg.payload = { "name":"rubychen" }; return msg;

40.點選 trigger node

Namespace: 根據步驟 4