Introduzione all'orchestrazione serverless con Workflows

Introduzione all'orchestrazione serverless con Workflows

Informazioni su questo codelab

subjectUltimo aggiornamento: mar 19, 2025
account_circleScritto da: atamel

1. Introduzione

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Puoi utilizzare Workflows per creare flussi di lavoro serverless che collegano una serie di attività serverless in un ordine definito da te. Puoi combinare la potenza delle API di Google Cloud, i prodotti serverless come Cloud Functions e Cloud Run e le chiamate ad API esterne per creare applicazioni serverless flessibili.

I flussi di lavoro non richiedono alcuna gestione dell'infrastruttura e offrono scalabilità senza interruzioni in base alla domanda, incluso lo scale down fino a zero. Grazie al modello di prezzi a consumo, paghi solo in base al tempo di esecuzione.

In questo codelab imparerai a collegare vari servizi Google Cloud e API HTTP esterne con Workflows. Nello specifico, collegherai due servizi Cloud Functions pubblici, un servizio Cloud Run privato e un'API HTTP pubblica esterna in un flusso di lavoro.

Obiettivi didattici

  • Nozioni di base su Workflows.
  • Come collegare Cloud Functions pubbliche con i flussi di lavoro.
  • Come collegare i servizi Cloud Run privati con i flussi di lavoro.
  • Come collegare API HTTP esterne a Workflows.

2. Configurazione e requisiti

Configurazione dell'ambiente a tuo ritmo

  1. Accedi alla console Cloud e crea un nuovo progetto o riutilizzane uno esistente. Se non hai ancora un account Gmail o G Suite, devi crearne uno.

H_hgylo4zxOllHaAbPKJ7VyqCKPDUnDhkr-BsBIFBsrB6TYSisg6LX-uqmMhh4sXUy_hoa2Qv87C2nFmkg-QAcCiZZp0qtpf6VPaNEEfP_iqt29KVLD-gklBWugQVeOWsFnJmNjHDw

dcCPqfBIwNO4R-0fNQLUC4aYXOOZhKhjUnakFLZJGeziw2ikOxGjGkCHDwN5x5kCbPFB8fiOzZnX-GfuzQ8Ox-UU15BwHirkVPR_0RJwl0oXrhqZmMIvZMa_uwHugBJIdx5-bZ6Z8Q

jgLzVCxk93d6E2bbonzATKA4jFZReoQ-fORxZZLEi5C3D-ubnv6nL-eP-iyh7qAsWyq_nyzzuEoPFD1wFOFZOe4FWhPBJjUDncnTxTImT3Ts9TM54f4nPpsAp52O0y3Cb19IceAEgQ

Ricorda l'ID progetto, un nome univoco per tutti i progetti Google Cloud (il nome sopra indicato è già stato utilizzato e non funzionerà per te, scusa). In seguito in questo codelab verrà chiamato PROJECT_ID.

  1. Successivamente, dovrai abilitare la fatturazione in Cloud Console per poter utilizzare le risorse Google Cloud.

L'esecuzione di questo codelab non dovrebbe costare molto, se non del tutto. Assicurati di seguire le istruzioni nella sezione "Pulizia" che ti consigliano come arrestare le risorse per evitare addebiti al termine di questo tutorial. I nuovi utenti di Google Cloud sono idonei al programma Prova senza costi di 300$.

Avvia Cloud Shell

Sebbene Google Cloud possa essere utilizzato da remoto dal tuo laptop, in questo codelab utilizzerai Google Cloud Shell, un ambiente a riga di comando in esecuzione nel cloud.

Nella console Google Cloud, fai clic sull'icona di Cloud Shell nella barra degli strumenti in alto a destra:

STgwiN06Y0s_gL7i9bTed8duc9tWOIaFw0z_4QOjc-jeOmuH2TBK8l4udei56CKPLoM_i1yEF6pn5Ga88eniJQoEh8cAiTH79gWUHJdKOw0oiBZfBpOdcEOl6p29i4mvPe_A6UMJBQ

Dovrebbe richiedere solo pochi istanti per eseguire il provisioning e connettersi all'ambiente. Al termine, dovresti vedere qualcosa di simile a questo:

r6WRHJDzL-GdB5VDxMWa67_cQxRR_x_xCG5xdt9Nilfuwe9fTGAwM9XSZbNPWvDSFtrZ7DDecKqR5_pIq2IJJ9puAMkC3Kt4JbN9jfMX3gAwTNHNqFmqOJ-3iIX5HSePO4dNVZUkNA

Questa macchina virtuale contiene tutti gli strumenti di sviluppo di cui avrai bisogno. Offre una home directory permanente da 5 GB e viene eseguita su Google Cloud, migliorando notevolmente le prestazioni e l'autenticazione di rete. Tutto il lavoro in questo lab può essere svolto semplicemente con un browser.

3. Panoramica di Workflows

Nozioni di base

Un flusso di lavoro è costituito da una serie di passaggi descritti utilizzando la sintassi basata su YAML di Workflows. Questa è la definizione del flusso di lavoro. Per una spiegazione dettagliata della sintassi YAML di Workflows, consulta la pagina Riferimento alla sintassi.

Quando viene creato, un workflow viene implementato e reso pronto per l'esecuzione. Un'esecuzione è una singola esecuzione della logica contenuta nella definizione di un flusso di lavoro. Tutte le esecuzioni dei flussi di lavoro sono indipendenti e il prodotto supporta un numero elevato di esecuzioni simultanee.

Attivare i servizi

In questo codelab, collegherai Cloud Functions e i servizi Cloud Run con i flussi di lavoro. Utilizzerai anche Cloud Build e Cloud Storage durante la creazione dei servizi.

Attiva tutti i servizi necessari:

gcloud services enable \
  cloudfunctions.googleapis.com \
  run.googleapis.com \
  workflows.googleapis.com \
  cloudbuild.googleapis.com \
  storage.googleapis.com

Nel passaggio successivo, collegherai due funzioni Cloud in un flusso di lavoro.

4. Esegui il deployment della prima funzione Cloud

La prima funzione è un generatore di numeri casuali in Python.

Crea e vai a una directory per il codice della funzione:

mkdir ~/randomgen
cd ~/randomgen

Crea un file main.py nella directory con i seguenti contenuti:

import random, json
from flask import jsonify

def randomgen(request):
    randomNum = random.randint(1,100)
    output = {"random":randomNum}
    return jsonify(output)

Quando riceve una richiesta HTTP, questa funzione genera un numero casuale compreso tra 1 e 100 e restituisce al chiamante il valore in formato JSON.

La funzione si basa su Flask per l'elaborazione HTTP e dobbiamo aggiungerla come dipendenza. Le dipendenze in Python sono gestite con pip ed espresse in un file di metadati denominato requirements.txt.

Crea un file requirements.txt nella stessa directory con il seguente contenuto:

flask>=1.0.2

Esegui il deployment della funzione con un trigger HTTP e con le richieste non autenticate consentite con questo comando:

gcloud functions deploy randomgen \
    --runtime python312 \
    --trigger-http \
    --allow-unauthenticated

Una volta eseguita il deployment della funzione, puoi visualizzare l'URL della funzione nella proprietà url visualizzata nella console o con il comando gcloud functions describe.

Puoi anche visitare l'URL della funzione con il seguente comando curl:

curl $(gcloud functions describe randomgen --format='value(url)')

La funzione è pronta per il flusso di lavoro.

5. Esegui il deployment della seconda funzione Cloud

La seconda funzione è un moltiplicatore. Moltiplica l'input ricevuto per 2.

Crea e vai a una directory per il codice della funzione:

mkdir ~/multiply
cd ~/multiply

Crea un file main.py nella directory con i seguenti contenuti:

import random, json
from flask import jsonify

def multiply(request):
    request_json = request.get_json()
    output = {"multiplied":2*request_json['input']}
    return jsonify(output)

Quando riceve una richiesta HTTP, questa funzione estrae input dal corpo JSON, lo moltiplica per 2 e lo restituisce al chiamante in formato JSON.

Crea lo stesso file requirements.txt nella stessa directory con i seguenti contenuti:

flask>=1.0.2

Esegui il deployment della funzione con un trigger HTTP e con le richieste non autenticate consentite con questo comando:

gcloud functions deploy multiply \
    --runtime python312 \
    --trigger-http \
    --allow-unauthenticated

Una volta eseguita la funzione, puoi anche visitare l'URL della funzione con il seguente comando curl:

curl $(gcloud functions describe multiply --format='value(url)') \
-X POST \
-H "content-type: application/json" \
-d '{"input": 5}'

La funzione è pronta per il flusso di lavoro.

6. Collegare due funzioni Cloud

Nel primo flusso di lavoro, collega le due funzioni.

Crea un file workflow.yaml con i seguenti contenuti.

- randomgenFunction:
    call: http.get
    args:
        url: https://<region>-<project-id>.cloudfunctions.net/randomgen
    result: randomgenResult
- multiplyFunction:
    call: http.post
    args:
        url: https://<region>-<project-id>.cloudfunctions.net/multiply
        body:
            input: ${randomgenResult.body.random}
    result: multiplyResult
- returnResult:
    return: ${multiplyResult}

In questo flusso di lavoro, ottieni un numero casuale dalla prima funzione e lo passi alla seconda. Il risultato è il numero casuale moltiplicato.

Esegui il deployment del primo flusso di lavoro:

gcloud workflows deploy workflow --source=workflow.yaml

Esegui il primo flusso di lavoro:

gcloud workflows execute workflow

Una volta eseguito il flusso di lavoro, puoi visualizzare il risultato passando l'ID esecuzione indicato nel passaggio precedente:

gcloud workflows executions describe <your-execution-id> --workflow workflow

L'output includerà result e state:

result: '{"body":{"multiplied":108},"code":200 ... } 

...
state: SUCCEEDED

7. Collegare un&#39;API HTTP esterna

Successivamente, collegherai math.js come servizio esterno nel flusso di lavoro.

In math.js, puoi valutare espressioni matematiche come questa:

curl https://api.mathjs.org/v4/?'expr=log(56)'

Questa volta utilizzerai Cloud Console per aggiornare il nostro flusso di lavoro. Individua Workflows nella console Google Cloud:

7608a7991b33bbb0.png

Individua il tuo flusso di lavoro e fai clic sulla scheda Definition:

f3c8c4d3ffa49b1b.png

Modifica la definizione del flusso di lavoro e includi una chiamata a math.js.

- randomgenFunction:
    call: http.get
    args:
        url: https://<region>-<project-id>.cloudfunctions.net/randomgen
    result: randomgenResult
- multiplyFunction:
    call: http.post
    args:
        url: https://<region>-<project-id>.cloudfunctions.net/multiply
        body:
            input: ${randomgenResult.body.random}
    result: multiplyResult
- logFunction:
    call: http.get
    args:
        url: https://api.mathjs.org/v4/
        query:
            expr: ${"log(" + string(multiplyResult.body.multiplied) + ")"}
    result: logResult
- returnResult:
    return: ${logResult}

Ora il workflow inserisce l'output della funzione moltiplica in una chiamata della funzione di log in math.js.

L'interfaccia utente ti guiderà nella modifica e nel deployment del flusso di lavoro. Una volta eseguito il deployment, fai clic su Execute per eseguire il flusso di lavoro. Vedrai i dettagli dell'esecuzione:

b40c76ee43a1ce65.png

Nota il codice di stato 200 e un body con l'output della funzione di log.

Hai appena integrato un servizio esterno nel nostro flusso di lavoro, fantastico.

8. Esegui il deployment di un servizio Cloud Run

Nell'ultima parte, completa il flusso di lavoro con una chiamata a un servizio Cloud Run privato. Ciò significa che il flusso di lavoro deve essere autenticato per chiamare il servizio Cloud Run.

Il servizio Cloud Run restituisce il math.floor del numero passato.

Crea e vai a una directory per il codice del servizio:

mkdir ~/floor
cd ~/floor

Crea un file app.py nella directory con i seguenti contenuti:

import json
import logging
import os
import math

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/', methods=['POST'])
def handle_post():
    content = json.loads(request.data)
    input = float(content['input'])
    return f"{math.floor(input)}", 200

if __name__ != '__main__':
    # Redirect Flask logs to Gunicorn logs
    gunicorn_logger = logging.getLogger('gunicorn.error')
    app.logger.handlers = gunicorn_logger.handlers
    app.logger.setLevel(gunicorn_logger.level)
    app.logger.info('Service started...')
else:
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=int(os.environ.get('PORT', 8080)))

Cloud Run esegue il deployment di container, quindi devi avere un Dockerfile e il container deve essere associato alle variabili di ambiente 0.0.0.0 e PORT, da qui il codice riportato sopra.

Quando riceve una richiesta HTTP, questa funzione estrae input dal corpo JSON, chiama math.floor e restituisce il risultato al chiamante.

Nella stessa directory, crea il seguente Dockerfile:

# Use an official lightweight Python image.
# https://hub.docker.com/_/python
FROM python:3.7-slim

# Install production dependencies.
RUN pip install Flask gunicorn

# Copy local code to the container image.
WORKDIR /app
COPY . .

# Run the web service on container startup. Here we use the gunicorn
# webserver, with one worker process and 8 threads.
# For environments with multiple CPU cores, increase the number of workers
# to be equal to the cores available.
CMD exec gunicorn --bind 0.0.0.0:8080 --workers 1 --threads 8 app:app

Crea il contenitore:

export SERVICE_NAME=floor
gcloud builds submit --tag gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/${SERVICE_NAME}

Una volta creato il container, esegui il deployment in Cloud Run. Nota il flag no-allow-unauthenticated. In questo modo, il servizio accetta solo chiamate autenticate:

gcloud run deploy ${SERVICE_NAME} \
  --image gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/${SERVICE_NAME} \
  --platform managed \
  --no-allow-unauthenticated

Una volta eseguito il deployment, il servizio è pronto per il flusso di lavoro.

9. Connetti il servizio Cloud Run

Prima di poter configurare Workflows per chiamare il servizio Cloud Run privato, devi creare un account di servizio da utilizzare per Workflows:

export SERVICE_ACCOUNT=workflows-sa
gcloud iam service-accounts create ${SERVICE_ACCOUNT}

Concedi il ruolo run.invoker all'account di servizio. In questo modo, l'account di servizio potrà chiamare i servizi Cloud Run autenticati:

gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
    --member "serviceAccount:${SERVICE_ACCOUNT}@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
    --role "roles/run.invoker"

Aggiorna la definizione del flusso di lavoro in workflow.yaml in modo da includere il servizio Cloud Run. Tieni presente che includi anche il campo auth per assicurarti che Workflows trasmetta il token di autenticazione nelle chiamate al servizio Cloud Run:

- randomgenFunction:
    call: http.get
    args:
        url: https://<region>-<project-id>.cloudfunctions.net/randomgen
    result: randomgenResult
- multiplyFunction:
    call: http.post
    args:
        url: https://<region>-<project-id>.cloudfunctions.net/multiply
        body:
            input: ${randomgenResult.body.random}
    result: multiplyResult
- logFunction:
    call: http.get
    args:
        url: https://api.mathjs.org/v4/
        query:
            expr: ${"log(" + string(multiplyResult.body.multiplied) + ")"}
    result: logResult
- floorFunction:
    call: http.post
    args:
        url: https://floor-<random-hash>.run.app
        auth:
            type: OIDC
        body:
            input: ${logResult.body}
    result: floorResult
- returnResult:
    return: ${floorResult}

Aggiorna il flusso di lavoro. Questa volta passando l'account di servizio:

gcloud workflows deploy workflow \
    --source=workflow.yaml \
    --service-account=${SERVICE_ACCOUNT}@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com

Esegui il flusso di lavoro:

gcloud workflows execute workflow

Dopo pochi secondi, puoi dare un'occhiata all'esecuzione del flusso di lavoro per vedere il risultato:

gcloud workflows executions describe <your-execution-id> --workflow workflow

L'output includerà un numero intero result e state:

result: '{"body":"5","code":200 ... } 

...
state: SUCCEEDED

10. Complimenti!

Complimenti per aver completato il codelab.

Argomenti trattati

  • Nozioni di base su Workflows.
  • Come collegare Cloud Functions pubbliche con i flussi di lavoro.
  • Come collegare i servizi Cloud Run privati con i flussi di lavoro.
  • Come collegare API HTTP esterne a Workflows.