【图解 Knative】剖析 Eventing Broker-Trigger 实现原理
1. 背景介绍
我们都知道，Knative 有两个主要的子项目：Serving 和 Eventing。其中 关于 Serviing 可以查看之前的一篇公众号文章 【超详细】深入探究 Knative 扩缩容的奥秘。Eventing 将系统中的服务以事件驱动的方式松耦合的绑定在一起：即事件发送者不关注谁来消费事件，事件消费者也不关注事件是由谁产生的。Eventing 中有多种事件组合的方式，比如：
最简单的
Source->Service直接绑定通过
channel与subscriptions订阅的方式并行事件流处理 的方式
Parallel，以及串行事件流处理的方式Sequence以及支持事件过滤的
Broker & Trigger也是本文将要重点介绍的模式
✅注：对于其他几种事件组合的方式，感兴趣的可以在官网查阅 https://knative.dev/docs/eventing/
2. 工作原理介绍
上图展示的是 Broker & Trigger 模型的中 Event 传递的基本方式，其中事件传递的格式是标准的 CLoudEvent 的格式。简要介绍下图中的流程：
事件由事件源
Source产生, Knative 支持多种事件源,如GitHub、Heartbeats、k8s、ContainerSource等，更多Source可在官网查阅 https://knative.dev/docs/eventing/sources/，也可以自定义Source,参考之前发的一篇公众号为 Serverless 平台插上腾飞的翅膀--自定义 Faas 事件驱动事件源。图中 事件源产生
type为foo的事件，发送到Broker，其中 有三个Trigger绑定了Broker，两个Trigger的filter是type:foo,也就是会关注type=foo的事件，然后发送给对应的消费者。Service1和Service3只是单纯的消费，并不回复事件Service2收到事件后回复type=bar的事件,事件重新传递到 Broker上，此时只有一个 Trigger 过滤了type:bar事件被传送到Service3消费。其中消费者是否回复事件是可选的。
关于图中的实例 yaml，可参考
附录章节
3. 底层实现原理
上面介绍了 Broker & Trigger 的工作原理，现在从底层实现的角度进一步讲解。
Knative Eventing 事件传递过程中依赖消息通道 Channel，为了便于持久化，生产环境使用可持久化的消息通过( 本文以 NatsStreaming 为例) 来做事件的消息通道，如果是开发调试，则直接用 InMemoryChannel 即可(只会保存在内存中，不会持久化)
先上图
图中包含控制平面与数据平面，图中箭头：控制平面为实线，数据平面为虚线
实线的方框为 Knative 组件，虚线的方框为 k8s CR 资源
下面分别从数据平面和控制平面分别讲解
3.1 数据平面
EventSource------> Broker------>Trigger------->SubScriber
1. EventSource------> Broker
Broker 可以手动生成，或者通过给 namespace 打 label eventing.knative.dev/injection:true ，让sugar-controller 会自动生成对应的 Broker 实例
EventSource 一般通过 SinkURI 环境变量将 Broker 的 地址传入 。比如，Broker 的地址为 http://broker-ingress.knative-eventing.svc.cluster.local/default/default，该地址为broker-ingress 的地址，而 broker-ingress通过 请求 URL的 path 可以得到 Broker 的信息，比如/default/default表示 default namespace 下名为 default 的 Broker
# kubectl get broker
NAME URL AGE READY REASON
default http://broker-ingress.knative-eventing.svc.cluster.local/default/default 46h True
2.Broker------>Trigger
broker-ingress ****得到 Broker 的信息(name namespace)之后,可以得到 Broker 的 status 信息,如下得到 channelAddress 的地址(http://default-kne-trigger-kn-channel.default.svc.cluster.local)
apiVersion: eventing.knative.dev/v1
kind: Broker
metadata:name: defaultnamespace: default
status:address:url: http://broker-ingress.knative-eventing.svc.cluster.local/default/defaultannotations:knative.dev/channelAPIVersion: messaging.knative.dev/v1beta1knative.dev/channelAddress: http://default-kne-trigger-kn-channel.default.svc.cluster.localknative.dev/channelKind: NatssChannelknative.dev/channelName: default-kne-trigger
channelAddress 的地址是个svc 的地址,通过 externalName 指向 natss-ch-dispatcher
# kubectl get svc default-kne-trigger-kn-channel
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
default-kne-trigger-kn-channel ExternalName <none> natss-ch-dispatcher.knative-eventing.svc.cluster.local <none> 46h
natss-ch-dispatcher 负责将 消息（主题为channel.Name + "." + channel.Namespace） 发布到 Natss-Streaming 组件
3. Trigger------->SubScriber
natss-ch-dispatcher ****不仅负责发布，还负责订阅消息，natss-ch-dispatcher ****watch natssChannel (见下面的 NatssChannel), 获取 natssChannel的 subscriber的地址 subscriberUri，通过 subscriberUri发送消息给 broker-filter ,跟 broker-ingress 一样，subscriberUri 的地址是broker-filter 的 地址，通过请求 path 区分哪个 trigger ,请求 path :/triggers/<trigger namespace>/<trigger name>/<trigger UID>
apiVersion: messaging.knative.dev/v1beta1
kind: NatssChannel
metadata:name: default-kne-triggernamespace: default
spec:subscribers:- generation: 1replyUri: http://broker-ingress.knative-eventing.svc.cluster.local/default/defaultsubscriberUri: http://broker-filter.knative-eventing.svc.cluster.local/triggers/default/trigger2/c0f3f1bb-9a25-4fb2-b803-fc5cd74e57dauid: 9b4c991a-8912-4333-aa5a-caf053e5ee9c- generation: 1replyUri: http://broker-ingress.knative-eventing.svc.cluster.local/default/defaultsubscriberUri: http://broker-filter.knative-eventing.svc.cluster.local/triggers/default/trigger3/28e7ba73-d514-4aea-a0de-7946fc21e7ccuid: 56d00260-e69f-4d7a-bd05-c81479774a95- generation: 1replyUri: http://broker-ingress.knative-eventing.svc.cluster.local/default/defaultsubscriberUri: http://broker-filter.knative-eventing.svc.cluster.local/triggers/default/trigger1/3f6e7a8e-f7d1-4c8f-a25a-1970b6ab73e3uid: 963fd671-097f-489a-a857-c1803ad3fb19
status:address:url: http://default-kne-trigger-kn-channel.default.svc.cluster.local
broker-filter 获取到 Trigger 的信息后,通过 根据 Trigger 的filter 将消息过滤，再决定是否将消息发给 对应的 subscriber, subscriber可以从 Trigger status 的 subcriberUri 获取到，见下图,对于subscriber Reply 的消息，broker-filter 发送到 replyUri 地址上，http://broker-ingress.knative-eventing.svc.cluster.local/default/default ,也就是发送给 Broker (实际是 broker-ingress)。
apiVersion: eventing.knative.dev/v1
kind: Trigger
metadata:name: trigger1namespace: default
spec:broker: defaultfilter:attributes:type: dev.knative.sources.pingsubscriber:ref:apiVersion: serving.knative.dev/v1kind: Servicename: service1namespace: default
status:subscriberUri: http://service1.default.svc.cluster.local
至此数据面的通信流就完成了，接下来看控制面的数据流。
3.2 控制平面
控制平面主要看上图中的实线部分，此处再贴一下图
接下来按流程讲解
1.1
mt-broker-controllerwatchBroker的创建1.2
mt-broker-controller根据Broker的配置，创建对应的Channel，此处为NatssChannel1.3
Natss-ch-controllerwatchNatssChannel的创建，更新Natss-Streaming的服务端状态到NatssChannel的 status1.4
Natss-ch-controller创建 svc，externalname指向natss-ch-dispatcher1.5
mt-broker-controllerwatchNatssChannel的status1.6
mt-broker-controller更新Broker 的status，其中包含:Broker的address（broker-ingress的地址）,channel的address,供broker-ingress使用2.1
mt-broker-controllerwatchTrigger2.2
mt-broker-controller根据Trigger（含 subscriber 的信息）创建subscription,其中包含subsciber(broker-filter)的地址和 Broker的信息
apiVersion: messaging.knative.dev/v1
kind: Subscription
metadata:name: default-trigger1-3f6e7a8e-f7d1-4c8f-a25a-1970b6ab73e3namespace: default
spec:channel:apiVersion: messaging.knative.dev/v1beta1kind: NatssChannelname: default-kne-triggerreply:ref:apiVersion: eventing.knative.dev/v1kind: Brokername: defaultnamespace: defaultsubscriber:uri: http://broker-filter.knative-eventing.svc.cluster.local/triggers/default/trigger1/3f6e7a8e-f7d1-4c8f-a25a-1970b6ab73e3
2.3
eventing-controllerwatchsubscription,解析subcriber和replyUri的地址(broker-ingress的地址)2.4
eventing-controller根据subcription更新Natss-Channel:subsriberUrl和replyUrl
spec:subscribers:- generation: 1replyUri: http://broker-ingress.knative-eventing.svc.cluster.local/default/defaultsubscriberUri: http://broker-filter.knative-eventing.svc.cluster.local/triggers/default/trigger2/c0f3f1bb-9a25-4fb2-b803-fc5cd74e57dauid: 9b4c991a-8912-4333-aa5a-caf053e5ee9c- generation: 1replyUri: http://broker-ingress.knative-eventing.svc.cluster.local/default/defaultsubscriberUri: http://broker-filter.knative-eventing.svc.cluster.local/triggers/default/trigger3/28e7ba73-d514-4aea-a0de-7946fc21e7ccuid: 56d00260-e69f-4d7a-bd05-c81479774a95- generation: 1replyUri: http://broker-ingress.knative-eventing.svc.cluster.local/default/defaultsubscriberUri: http://broker-filter.knative-eventing.svc.cluster.local/triggers/default/trigger1/3f6e7a8e-f7d1-4c8f-a25a-1970b6ab73e3uid: 963fd671-097f-489a-a857-c1803ad3fb19
status:address:url: http://default-kne-trigger-kn-channel.default.svc.cluster.local
2.5 mt-broker-controller 根据 subscription 和 broker 的状态 更新 Trigger 的状态
控制面的逻辑就完了，和数据面的逻辑结合的地方在于：
broker-ingress 和 broker-filter ：
broker-ingresswatchBroker,从Broker的status中获取channel的地址(natss-ch-dispatch的svc的地址)broker-filterwatchTrigger，根据 trigger 中subscriber 地址，将event filter 后决定是否发送到 对应的 target
至此，整个流程都讲完了，可以按照附录中的资源，创建一下，看看其中的资源。
附录
broker.yaml
apiVersion: eventing.knative.dev/v1
kind: Broker
metadata:name: defaultnamespace: default
trigger1.yaml
apiVersion: eventing.knative.dev/v1
kind: Trigger
metadata:name: trigger1
spec:filter:attributes:type: foosubscriber:ref:apiVersion: serving.knative.dev/v1kind: Servicename: service1
trigger2.yaml
apiVersion: eventing.knative.dev/v1
kind: Trigger
metadata:name: trigger2
spec:filter:attributes:type: foosubscriber:ref:apiVersion: serving.knative.dev/v1kind: Servicename: service2
trigger3.yaml
apiVersion: eventing.knative.dev/v1
kind: Trigger
metadata:name: trigger3
spec:filter:attributes:type: barsubscriber:ref:apiVersion: serving.knative.dev/v1kind: Servicename: service3
service1.yaml
apiVersion: serving.knative.dev/v1
kind: Service
metadata:name: service1
spec:template:spec:containers:- image: docker.io/zhaojizhuang66/event-display:v1
5.service3.yaml (service1和service3 一样都是打印接收到的 event)
apiVersion: serving.knative.dev/v1
kind: Service
metadata:name: service1
spec:template:spec:containers:- image: docker.io/zhaojizhuang66/event-display:v1
service2.yaml
apiVersion: serving.knative.dev/v1
kind: Service
metadata:name: service2
spec:template:spec:containers:- image: docker.io/zhaojizhuang66/event-display-with-reply:v1
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