什么是Serverless

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这篇文章给大家介绍什么是 Serverless,内容非常详细,感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴,希望对大家能有所帮助。

什么是 Serverless?

今天我就带你深入地了解下 Serverless,看看这到底是什么?

Serverless 能解决什么问题?

从字面意思理解,Serverless 包含 server 和 less 两部分,Server 这里指服务端,它是 Serverless 解决问题的边界; 而  less 我们可以理解为较少关心,它是 Serverless 解决问题的目的,因此,组合在一起,Serverless 就是“较少关心服务端”。

什么是服务端?

我们先看 Server,这里我用 Web 应用经典的 MVC 架构来举例。

MVC 架构主要分为前端和后端,前端负责客户终端的体验,也就是 View 层; 后端负责商业的业务逻辑和数据处理,也就是 Control 层和 Model   层。如果你有过一些开发经验,应该会了解自己的代码在本地开发和调试时的数据流。

通常我们会在自己电脑上启动一个端口号,例如 127.0.0.1:3001。浏览器访问这个地址,就可以调用和调试自己的代码。但如果我们要将这个 Web   应用部署到互联网上,提供给互联网用户访问,就需要服务端的运维知识了。

如果要考虑容灾和容错,可以部署多个 Web 应用实例,以保障异地多活。而为了使多个 Web   应用实例在容灾和容错的场景下稳定地切换流量,我们需要使用负载均衡服务和反向代理服务。负载均衡服务,正如其名是负责将流量均衡地分配到各个应用机器上; 反向代理常见的就是  Nginx,它的任务是从请求中解析出域名信息,并将请求转发到上游 upstream 的监听地址。

服务端的边界,就是上图中的整个蓝色部分,它是负责应用或代码的线上运维。Serverless 解决问题的边界,就是服务端的边界,即服务端运维。

服务端运维发展史,从 Serverfull 到 Serverless

我们可以先看看 Serverfull 的概念,然后对比一下 Serverfull 和 Serverless   之间的差别,相信这样可以加深你的理解。Serverfull 就是服务端运维全由我们自己负责,Serverless   则是服务端运维较少由我们自己负责,大多数的运维工作交给自动化工具负责。

可能这么说比较抽象,我举个例子来说吧。

假设我有一家互联网公司,我的产品是“待办任务(ToDoList)”Web   应用 mdash; mdash; 即记录管理每个用户的待办任务列表。针对这个网站的研发,我们简化为两个独立角色:研发工程师小程和运维工程师小服。

做研发的小程,他是个精通前后端的全栈工程师,但他只关心应用的业务逻辑。具体来说就是,整个 MVC 架构的 Web   应用的开发、升级和问题修复都归小程负责。负责运维的小服,则只关心应用的服务端运维事务。比如负责部署上线小程的 Web   应用,绑定域名以及日志监控。在用户访问量大的时候,给这个应用扩容; 在用户访问量小的时候,给这个应用缩容; 在服务器挂了的时候,重启或者换一台服务器等。

史前时代,Serverfull

最开始运维工程师小服承诺将运维的事情全包了,小程不用关心任何部署运维相关的事情。于是,小程每次发布新的应用,都会打电话给小服,让小服部署上线最新的代码。小服要管理好迭代版本的发布,分支合并,将应用上线,遇到问题回滚。如果线上出了故障,还要抓取线上的日志发给小程解决。

小程和小服通过工作职责任务上的安排,将研发和运维完全隔离开来了。好处很明显:分工明确,小程可以专心做好自己的业务; 缺陷也很明显:小服成了工具人,被困在了大量的运维工作中,处理各种发布相关的琐碎杂事。

这个时代研发和运维隔离,服务端运维都交给小服一个人,纯人力处理,也就是 Serverfull。

农耕时代,DevOps

我们可以停下来想想,其实像发布版本和处理线上故障这种工作,应该小程的职责,而不应该全部由小服协助,对不对?

实际上,后来小服也渐渐发现,日常其实有很多事情都是重复性的工作,尤其是发布新版本的时候,与其每次都等小程电话,线上出故障了还要自己抓日志发过去,效率很低,不如干脆自己做一套运维控制台  OpsConsole,将部署上线和日志抓取的工作让小程自己处理。

说干就干,OpsConsole   上线后,小服确实稍微轻松了一些,但是优化架构节省资源和扩缩容资源方案,还是需要小服定期审查。而小程除了开发的任务,每次发布新版本或解决线上故障,还要自己到  OpsConsole 平台上去处理。

这个时代就是研发兼运维 DevOps,小程兼任了小服的部分工作,小服将部分服务端运维的工作工具化了,自己可以去做更加专业的事情。

相对史前时代,农耕时代小服已经将部分人力的工作工具化了,其结果是效率变高了。此时,已经有 Serverless 的趋势了。

我们再想想能否进一步提升效率,让小程连 OpsConsole 平台都可以不用?

工业时代,Serverless

小服发现资源优化和扩缩容方案也可以利用性能监控 + 流量估算解决,于是小服又基于小程的开发流程,将 OpsConsole   系统再进一步优化,帮小程做了一套代码自动化发布的流水线:代码扫描 mdash; mdash; 测试 mdash; mdash; 灰度验证 mdash; mdash; 上线。现在的小程连 OpsConsole   都可以不用登陆操作,只要将最新的代码合并到 Git 仓库指定的 develop 分支,剩下的就都由流水线自动化处理发布上线了。

这个时代研发不需要运维了,免运维 NoOps。小服的服务端运维工作全部自动化了,小程也变回到最初,只需要关心自己的应用业务就可以了。

我们不难看出,在服务端运维的发展历史中,对于小程来说,小服的角色存在感越来越弱,需要小服参与的事情越来越少,都由自动化工具替代了。

到这里你一定会想,既然服务端都做到免运维了,小服是不是就自己革了自己的命,失业了?

未来

实现了免运维  NoOps,并不意味着小服要失业了,而是小服要转型,转型去做更底层的服务,做基础架构的建设,提供更加智能、更加节省资源、更加周到的服务。小程则可以完全不被运维的事情困扰,放心大胆地依赖  Serverless 服务,专注做好自己的业务,提升用户体验,思考业务价值。

免运维 NoOps 并不是说服务端运维就不存在了,而是通过全知全能的服务,覆盖研发部署需要的所有需求,让研发同学小程对它的感知越来越少。另外,NoOps   是理想状态,因为我们只能无限逼近 NoOps。

另外,你需要知道的是,目前大多数互联网公司,包括一线互联网公司,都还在 DevOps 时代。只是 Serverless 的概念已经提出,NoOps   的时代正在到来。

按照上面的分解,Serverless 可以叫做服务端免运维,这也就是 Serverless 要解决的问题。

到底什么是 Serverless?

总结来说 Serverless 的含义有这样两种:

第一种:狭义 Serverless(最常见)= Serverless computing 架构 = FaaS 架构 = Trigger(事件驱动)+  FaaS(函数即服务)+ BaaS(后端即服务,持久化或第三方服务)= FaaS + BaaS

第二种:广义 Serverless = 服务端免运维 = 具备 Serverless 特性的云服务

我用图片来阐明一下这两种概念。

虽然你可以看到,广义 Serverless 包含的东西更多,适用范围更广,但我们经常在工作中提到的 Serverless 一般都是指狭义的  Serverless。这是有历史原因的,2014 年 11 月份,亚马逊推出真正意义上的第一款 Serverless FaaS   服务:Lambda。Serverless 的概念才进入了大多数人的视野,也因此 Serverless 曾经一度就等于 FaaS。

图中有几个陌生的名词,我先来给你解释下。FaaS(Function as a Service) 就是函数即服务,BaaS(Backend as a  Service) 就是后端即服务。XaaS(X as a Service) 就是 X 即服务,这是云服务商喜欢使用的一种命名方式,比如,我们熟悉的  SaaS、PaaS、IaaS 都是这样。

先说 FaaS,函数即服务,它还有个名字叫作 Serverless Computing,它可以让我们随时随地创建、使用、销毁一个函数。

你可以想一下通常函数的使用过程:它需要先从代码加载到内存,也就是实例化,然后被其它函数调用时执行。在 FaaS 中也是一样的,函数需要实例化,然后被触发器  Trigger 或者被其他的函数调用。二者最大的区别就是在 Runtime,也就是函数的上下文,函数执行时的语境。

FaaS 的 Runtime 是预先设置好的,Runtime 里面加载的函数和资源都是云服务商提供的,我们可以使用却无法控制。你可以理解为 FaaS 的  Runtime 是临时的,函数调用完后,这个临时 Runtime 和函数一起销毁。

FaaS 的函数调用完后,云服务商会销毁实例,回收资源,所以 FaaS 推荐无状态的函数。如果你是一位前端工程师的话,可能很好理解,就是函数不可改变  Immutable。简单解释一下,就是说一个函数只要参数固定,返回的结果也必须是固定的。

用我们上面的 MVC 架构的 Web 应用举例,View 层是客户端展现的内容,通常并不需要函数算力;Control 层,就是函数的典型使用场景。MVC   架构里面,一个 HTTP 的数据请求,就会对应一个 Control 函数,我们完全可以用 FaaS 函数来代替 Control 函数。在 HTTP   的数据请求量大的时候,FaaS 函数会自动扩容多实例同时运行; 在 HTTP 的数据请求量小时,又会自动缩容; 当没有 HTTP 数据请求时,还会缩容到 0   实例,节省开支。

此刻或许你会有点疑惑,Runtime 不可控,FaaS 函数无状态,函数的实例又不停地扩容缩容,那我需要持久化存储一些数据怎么办,MVC 里面的  Model 层怎么解决?

此时我就要介绍另一位嘉宾 mdash; mdash; BaaS 了。

BaaS 其实是一个集合,是指具备高可用性和弹性,而且免运维的后端服务。说简单点,就是专门支撑 FaaS 的服务。FaaS   就像高铁的车头,如果我们的后端服务还是老旧的绿皮火车车厢,那肯定是要散架的,而 BaaS 就是专门为 FaaS 准备的高铁车厢。

MVC 架构中的 Model 层,就需要我们用 BaaS 来解决。Model 层我们以 MySQL 为例,后端服务最好是将 FaaS   操作的数据库的命令,封装成 HTTP 的 OpenAPI,提供给 FaaS 调用,自己控制这个 API   的请求频率以及限流降级。这个后端服务本身则可以通过连接池、MySQL 集群等方式去优化。各大云服务商自身也在改造自己的后端服务,BaaS   这个集合也在日渐壮大。

基于 Serverless 架构,我们完全可以把传统的 MVC 架构转换为 BaaS+View+FaaS 的组合,重构或实现。

这样看下来的话,狭义 Serverless 的含义也就不难理解了。

第一种:狭义 Serverless(最常见)= Serverless computing 架构 = FaaS 架构 = Trigger(事件驱动)+  FaaS(函数即服务)+ BaaS(后端即服务,持久化或第三方服务)= FaaS + BaaS

Serverless 毋庸置疑正是因为 FaaS 架构才流行起来,进入大家认知的。所以我们最常见的 Serverless 都是指 Serverless  Computing 架构,也就是由 Trigger、FaaS 和 BaaS 架构组成的应用。这也是我给出的狭义 Serverless 的定义。

那什么是广义 Serverless 呢?

将狭义的 Serverless 推升至广义,具备以下特性的,就是 Serverless 服务。你可以回忆一下小服的工作,要达成  NoOps,都应该具备什么条件?

小服的工作职责:

无需用户关心服务端的事情(容错、容灾、安全验证、自动扩缩容、日志调试等等)。

按使用量 (调用次数、时长等) 付费,低费用和高性能并行,大多数场景下节省开支。

快速迭代 试错能力(多版本控制,灰度,CI CD 等等)。

广义 Serverless,其实就是指服务端免运维,也是未来的主要趋势。

总结来说的话就是,我们日常谈 Serverless 的时候,基本都是指狭义的 Serverless,但当我们提到某个服务 Serverless   化的时候,往往都是指广义的 Serverless。

狭义 Serverless 是指用 FaaS+BaaS 这种 Serverless 架构开发的应用; 广义 Serverless 则是具备  Serverless 特性的云服务。现在的云服务商,正在积极地将自己提供的各种云服务 Serverless 化。

关于什么是 Serverless 就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,可以学到更多知识。如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到。

正文完
 
丸趣
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