https://serverless.connpass.com/event/61402/

1. Docker Actionを利⽤して
Apache OpenWhiskをあれこれする
Serverless Meetup Tokyo #5
2017.9.6
@tokida

2. 自己紹介
常⽥秀明 (@tokida)
⽇本情報通信株式会社 / エンジニア
Bluemix User Group 代表 / IBM Champion

3. 会社で取り組んでいること
✓⽇本情報通信株式会社は、IBM,NTT系のいわゆるSIer、受託開発メイン。
ネットワーク系は⾃動⾞⼯業ネットワークのプロバイダやEDIなどでサー
ビス事業を営んでいます。
✓いろいろ経験の多い⼈も沢⼭いるけど外部には出ていかない。なので、社
内でIT勉強会開いたりアプリ開発コンテストしたり、外部の勉強会を紹介
したり、Bluemix User Groupに狩りだしたり。（社内コミュニティって
ムズカシイ）
✓⾃社でこういった活動している⼈いたらお話したいです

4. Serverless界隈への最近の興味
✓インフラの側⾯から⾒る、FaaSとPaaSの相違
✓オンプレミス（またはプライベートクラウド）環境におけるFaaSの意義
✓もしOSSのDataStoreなどとイベント連携したら盛り上がりそう

5. Apache OpenWhisk
✓IBMがBluemix上でのFunction as a Serviceとして開発したソフトウェ
ア
✓現在では、Apache OpenWhisk として提供されている
✓単純なサーバソフトウェアじゃなく様々なコンポーネントで成り⽴ってい
るが全て含まれた状態で提供されている
✓Functionの実体は「Dockerコンテナ」で実現される

6. 主な提供や事例
✓Apache OpenWhiskの完全なマネージドサービスとしての提供は、IBM
Bluemix 上の Cloud Functions （サービス名が変更になりました）
✓最近のトピックスとしては、RedHat社が開発への参⼊を表明
✓発表がされている代表的な事例は、Adobe社
https://developers.redhat.com/blog/2017/06/07/red-hat-and-apache-openwhisk/

7. FaaSとしての特徴
✓Function
✓利⽤できる⾔語：JavaScript, Python , PHP, Docker ( Java, Go )
✓呼び出し⽅法：SDK, HTTP Request, REST API
✓作成されたFunctionをつなぎ合わせる、Chain機能
✓イベント駆動
✓Bluemixの幾つかのサービスと密結合された動作をサポート（Cloudant, IoTP, Message
Hub, Alert 等）
✓OSS版においてもイベント駆動型の仕組みを作る事が可能

8. OpenWhiskはDockerで出来ている
✓インフラとしてのOpenWhiskを⾒てみると、その内容は Platform as a
Serviceそのものの構成をしています。https://console.bluemix.net/docs/
openwhisk/openwhisk_about.html#cloud-functions-
✓OpenWhiskが「Function」を動かすためには、Dockerコンテナを利⽤し
ています。実⾏(Invoker)⽤のコンテナ上に各⾔語を動作させる仕組みが
組み込まれています。
✓そしてPaaSと違いFunction単位で動くために起動⽅法が⼯夫されていま
す（ワームスタート・コールドスタート）

9. OpenWhisk Tips
✓Functionを作っていく時には、Packageという塊にしておきましょう！
✓wsk package create demo

10. Docker Action
✓OpenWhiskでは、通常はコードのみを管理するFaaSですがDocker Action
を利⽤するとコンテナイメージをActionとして指定することが出来ます。
これも内部的にはInvokerのコンテナの仕組みがあるおかげです。

11. 普通のDocker Action の書き⽅
⽅法１）dockerSkeleton コンテナをベースに開発
✓DockerActionは、カレントに exec という名前の実⾏ファイルがある
と実⾏がされるように設計／実装されている。
⽅法２）ゼロから作る

12. Baseイメージにdockerskeletonの利⽤
# Dockerfile for example whisk docker action
FROM openwhisk/dockerskeleton
ENV FLASK_PROXY_PORT 8080
### Add source file(s)
ADD example.c /action/example.c
RUN apk add --no-cache --virtual .build-deps
bzip2-dev
gcc
libc-dev
### Compile source file(s)
&& cd /action; gcc -o exec example.c
&& apk del .build-deps
CMD ["/bin/bash", "-c", "cd actionProxy && python -u actionproxy.py"]

13. #include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
printf("This is an example log message from an arbitrary C program!n");
printf("{ "msg": "Hello from arbitrary C program!", "args": %s }",
(argc == 1) ? "undefined" : argv[1]);
}
実⾏される exec のコード

14. ✓wsk sdk install docker
✓./buildAndPush.sh tokida/dockerskeleton
✓wsk action create demo/execAction --docker tokida/
dockerskeleton
✓wsk action invoke demo/execAction -r -b
{
"args": {},
"msg": "Hello from arbitrary C program!"
}

15. じゃあexecを置き換える
✓シェルで exec を作る
✓zip exec.zip exec
✓bx wsk action create demo/noPullAction exec.zip —native
✓wsk action invoke demo/noPullAction -r -b
#!/bin/sh
echo "{ "result": "shell code" }"
{
"result": "shell code"
}
dockerSkeletonの場合にはコンテナイメージを作成し
なくてもexecだけを使ってActionを作れる

16. ゼロから作る
✓ 所定のルールを守って作る
✓/init と /run をパスに持つ Webアプリケーションを作る
✓ /run の内容が実⾏される
✓Node.jsの場合には app.post('/run', function (req, res) な感
じで定義して json形式で応答を戻す

17. Python flaskを使って作る
✓ Python Flaskでコードを書いて、Docker化
✓Dockerイメージを docker hub に push
✓ wsk createコマンドでDockerアクションを作成

18. from flask import jsonify
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/init',methods=['GET', 'POST'])
def init():
return "init" ,200
@app.route('/run',methods=['GET', 'POST'])
def hello_world():
str = {
"result" : { "payload" : "Run. Hello World!" }
}
return jsonify(str) , 200
if __name__ == '__main__':
app.run(host="0.0.0.0", port=8080)
app.py

19. click==6.6
Flask==0.11.1
itsdangerous==0.24
Jinja2==2.8
MarkupSafe==0.23
Werkzeug==0.11.10
requirements.txt

20. FROM python:3.5.2-alpine
ARG project_dir=/web/hello/
ADD requirements.txt $project_dir
ADD app.py $project_dir
WORKDIR $project_dir
RUN pip install -r requirements.txt
RUN apk update
RUN apk add zsh vim tmux git tig
CMD ["python" , "app.py"]
Dockerfile

21. ✓docker build -t tokida/flaskaction .
✓docker push tokida/flaskaction
✓wsk action create demo/flaskAction --docker tokida/flaskaction
✓wsk action invoke demo/flaskAction -r -b

22. wsk action invoke flask -r -b
{
"result": {
"payload": "Run. Hello World!"
}
}

23. Nodejsを使って作る
✓ Nodejsでコードを書いて、Docker化
✓Dockerイメージを docker hub に push
✓ wsk createコマンドでDockerアクションを作成

24. var express = require('express');
var app = express();
var bodyParser = require('body-parser');
app.use(bodyParser.json());
app.post('/init', function (req, res) {
res.status(200).send();
});
app.post('/run', function (req, res) {
var meta = (req.body || {}).meta;
var value = (req.body || {}).value;
var payload = value.payload;
if (typeof payload != 'string')
payload = JSON.stringify(payload);
console.log("payload: " + payload);
var result = { 'result' : { 'msg' : 'echo', 'payload' : payload} };
res.status(200).json(result);
});
app.listen(8080, function () {
})
app.js

25. {
"name": "openwhisk-docker-node",
"version": "1.0.0",
"main": "app.js",
"dependencies": {
"express": "^4.11.2",
"body-parser": "^1.11.0"
},
"scripts": {
"test": "echo "Error: no test specified" && exit 1"
},
"author": "",
"license": "ISC",
"devDependencies": {},
"description": ""
}
package,json

26. FROM registry.ng.bluemix.net/ibmnode
ADD ./app.js ./
ADD ./node_modules/ ./node_modules/
ENV NODE_ENV production
EXPOSE 8080
CMD ["node", "app.js"]
Dockerfile

27. ✓bx cr login
✓npm install
✓docker build -t tokida/nodeaction .
✓docker push tokida/nodeaction
✓wsk action create --docker demo/nodeAction tokida/nodeaction
✓wsk action invoke -r -b demo/nodeAction ̶param payload tokida

28. $ wsk action invoke -b docker-node --param payload tokida -r -b
{
"result": {
"msg": "echo",
"payload": "tokida"
}
}

29. 作ったパッケージは公開しよう
✓wsk package update custom --shared yes
✓wsk package get demo publish
✓別のアカウントのユーザで実⾏することが出来ます。
✓bx wsk action invoke -r -b /solct3_demo/demo/flaskAction
✓ちなみに、実⾏するのは「実⾏ユーザのアカウント」で⾏わますので上記のPackageへガンガ
ンアクセスが来ても作成者はコスト負担はありません。

30. APIとして公開する
✓APIとして公開するのは⾮常に簡単！（しかも無料）
✓作成したActionは、通常ではSDK(wskの認証トークンを元に実⾏する
REST ful経由の操作）、またはWebAction（HTTPプロトコル経由のアク
セス／ユーザ認証不要）、そしてREST API(トークン個別発⾏可能）で利
⽤可能です。SDK等はiOSやNode-REDから利⽤できるようにライブラリ
やnodeモジュールが提供されています。

31. {
"swagger": "2.0",
"basePath": "/api",
"info": {
"title": "node",
"version": "1.0"
},
"paths": {
"/hello": {
"get": {
"operationId": "getHello",
"responses": {
"200": {
"description": "A successful invocation response"
}
},
"x-openwhisk": {
"action": "nodeAction",
"namespace": "solct3_demo",
"package": "demo",
"url": "https://openwhisk.ng.bluemix.net/api/v1/web/solct3_demo/demo/nodeAction.json"
}
}
}
},
"x-ibm-configuration": {
(中略)
"cors": {
"enabled": true
}
}
}
APIを設定するためのSwaggerファイル

32. curl https://service.us.apiconnect.ibmcloud.com/gws/apigateway/api/
51f17508ac5ba0579267cb006adf53c592b59c440ed0c43afdf8b34fd2807fd4/api/hello 2>/dev/
null | jq .
{
"result": {
"msg": "echo"
}
}
✓設定は標準的なSwagger（GUIでも設定可能、GUIで設定した後に wsk
api get <name> でSwaggerファイルを取得できる）
✓セキュリティの設定でTokenキーを払い出す

33. あんなこと、こんなこと
✓ たまにしか動かさないような処理をアクション化しておこう（特に細か
い設定なく REST APIや Webアクションとして実⾏可能）
✓ サポートされてない⾔語やライブラリがあってもDocker Actionを使え
ば簡単にアクション化出来る。
✓ Bluemixならすぐに使ってみることが出来る。
✓最近では kubernetes上でも動くらしいよ (OpenWhisk on k8)

34. 宣伝
本を出版しました。
Bluemixの全体像が掴めるように⼼がけてい
ます。最初に⼿にとって頂ければ幸いです。
なお、OpenWhink (Functions)についての
解説はありません (´；ω；｀)

35. @tokida
ご清聴ありがとうございました

36. 参考⽂献
✓Creating and invoking OpenWhisk actions
‣https://github.com/apache/incubator-openwhisk/blob/master/docs/
actions.md#creating-docker-actions
✓Creating Docker Actions with OpenWhisk
‣http://heidloff.net/article/how-to-create-docker-actions-openwhisk-bluemix
✓Understanding and using Docker actions in IBM Bluemix OpenWhisk
‣https://www.ibm.com/blogs/bluemix/2017/01/docker-bluemix-openwhisk/
✓James Thomas
‣http://jamesthom.as
✓Node.js, Pythonなどで初期導⼊されているライブラリ
‣https://console.bluemix.net/docs/openwhisk/openwhisk_reference.html#openwhisk_reference