理解serverless无服务架构原理(一)

阅读目录

• 一：什么是serverless无服务？
• 二：与传统模式架构区别？
• 三：serverless优缺点？
• 四：使用serverless的应用场景有哪些？

回到顶部

一：什么是serverless无服务？

serverless中文的含义是 "无服务器"，可是它真正的含义是开发者不再用过多考虑服务器的问题，可是并不表明彻底去除服务器，而是咱们依靠第三方资源服务器后端，好比使用 Amazon Web Services(AWS) Lambda. 计算服务来执行代码，那么Serverless架构分为 Backend as a Service(BaaS) 和 Functions as a Service(FaaS) 两种技术，Serverless 它是由开发者实现的服务端逻辑运行在无状态的计算容器中，它是由事件触发，彻底被第三方管理的。

什么是BaaS?

Baas 的英文翻译成中文的含义：后端即服务，它的应用架构由大量第三方云服务器和API组成的，使应用中关于服务器的逻辑和状态都由服务提供方来管理的。好比咱们的典型的单页应用SPA和移动APP富客户端应用，先后端交互主要是以RestAPI调用为主。只须要调用服务提供方的API便可完成相应的功能，好比常见的身份验证，云端数据/文件存储，消息推送，应用数据分析等。

什么是FaaS?

FaaS能够被叫作：函数即服务。开发者能够直接将服务业务逻辑代码部署，运行在第三方提供的无状态计算容器中，开发者只须要编写业务代码便可，无需关注服务器，而且代码的执行它是由事件触发的。其中AWS Lambda是目前最佳的FaaS实现之一。

Serverless的应用架构是将BaaS和FaaS组合在一块儿的应用，用户只须要关注应用的业务逻辑代码，编写函数为粒度将其运行在FaaS平台上，而且和BaaS第三方服务整合在一块儿，最后就搭建了一个完整的系统。整个系统过程当中彻底无需关注服务器。

回到顶部

二：与传统模式架构区别？

传统的架构模式是使用C/S架构的，在典型的web应用程序中，服务器接收前端的HTTP请求处理，在保存或查询数据库以前，数据可能会通过多个应用层，最终后端会返回一个响应。好比它能够是JSON形式或其余格式等。而后他会将响应返回给客户端，好比以下图所示：

在传统开发模式中，开发流程：设计师设计页面 -> 服务端开发 和 前端分别开发，服务器开发完成后，-> 服务部署 ->服务部署完成后，就是先后端联调 -> 先后端联调 -> 先后端联调完成后就是测试了，-> 测试， 测试完成须要上线，所以 -> 上线，上线完成后，须要运维维护，所以 -> 运维。在传统开发模式中，开发一个应用程序，从开始到上线须要不一样的角色来作不一样的事情，沟通成本很是大，而且运维过程当中须要考虑到 服务器的负载均衡、事务、集群、缓存、
消息传递和数据冗余等等这些事情，在目前传统模式中存在如上问题。可使用以下示意图来看下如上流程。以下图所示：

在Serverless架构中，应用业务逻辑是基于FaaS架构造成多个相互独立的功能组件的。而且以API服务的形式向外提供服务，在FaaS中，后端的应用被拆分红为一个个函数，咱们只须要编写完成函数后部署到serverless服务便可。后续咱们也不用关心任何服务器的操做。那么整个流程就只须要咱们一个前端工程师的角色来完成全部的开发工做，那么沟通成本下降了。所以咱们可使用以下示意图来表示项目流程，以下所示：

前端工程师是居于serverless去写后端服务的，典型的就是居于 AWS Lambda 中编写代码，AWS中支持不一样的语言。
Lambda计算服务它可以以大规模并行的方式执行代码来响应事件。经过使用Lambda以及使用各类功能强大的API和Web服务，开发者能够快速的构建松耦合，可扩展性及高效的架构体系。

注意：Lambda是什么？它是一种计算服务，它在AWS基础上执行用javascript、node.js、Python、C#或java编写的代码，源代码将被打包并部署到孤立的容器中，该容器有单独分配的内存、磁盘空间和处理器。代码、配置和依赖项的组合被称做为Lambda函数。

回到顶部

三：serverless优缺点？

优势有以下：

1. 下降创业公司启动成本

当一家创业公司的时候，在开发web的时候，咱们须要版本管理服务器、持续集成服务器、测试服务器、应用版本管理仓库等做为基础服务。
线上运行的时候，为了应对大量的请求，咱们还须要一个好的数据库服务器。当咱们应用面向普通的用户时，咱们须要：

1.1 邮件服务，用于发送提醒，注册等服务。
1.2 短信服务，用于注册，登陆等用户受权操做。

如上一些对于大公司来说，都有现成的基础设施。但是对于创业公司来说。这都须要一些启动成本。可是若是咱们使用serverless就能够下降这些成本。

2. 减小运营成本

对于创业公司来说，他们没有基础设施，没有财力，也可能没有能力去建设基础设施，采用云服务是最好的选择，能够为他们节省大量的资金。
他们只要将精力放在对用户价值的产品之上便可，他们不须要本身去搭建服务器，所以会有更多的时间去开发业务功能。而采用函数计算的serverless与云服务器最大的区别是：云服务器须要一直运行，好比说月费或年费要多少钱租，可是serverless是按需计费的，若是有请求到来的时候，才运行函数，不然的话，是不须要钱的。

3. 下降开发成本

serverless会提供一系列的配套服务，好比 咱们只须要在配置文件上写下数据库的表名，那么数据就会存储到对应的数据库里面，而且会提供一系列的函数计算模板，咱们只须要写好咱们的配置便可，那么这一系列的东西均可以自动，高效的完成任务。

4. 实现快速上线

对于一些传统项目来说，咱们在本地开发须要部署环境，到开发环境或测试环境，咱们仍是须要部署环境。可是serverless能够在部署上有优点，而且很轻松的实现上线。由于serverless内部至关于有 内建自动化部署功能，而且在该里面都是由供应商提供的功能，每次咱们写完业务代码后，咱们只须要运行下便可，在AWS Lambda 函数计算里面，函数通常在上传后几秒钟内，就能作好调用准备。

5. 系统安全性更高。

要保持服务器一直运行不是件容易的事情，而且还须要考虑黑客不一样类型的攻击，可是有serverless后，咱们不须要考虑这些问题了，这些问题第三方供应商已经会帮我解决这些问题的。

6. 能适应微服务架构和扩展性能力强

Serverless 的背后是 诸如 AWS Lambda 这样的 FaaS（Function as a Services）。

对于传统应用来讲，要应对更多的请求的方式，就是部署更多的实例。然而，这个时候每每已经来不及了。而对于 FaaS 来讲，咱们并不须要这么作，FaaS 会自动的扩展。它能够在须要时尽量多地启动实例副本，而不会发生冗长的部署和配置延迟。

以亚马逊的AWS Lambda为案例，Lambda能让咱们不用思考任何服务器，也就是说，不用咱们处理服务器上的部署，服务器的容量和服务器的扩展和失败容错，还有服务器上选择什么OS操做系统，语言的更新，日志等等问题。你的应用程序只须要和多个第三方的API或服务打交道，也能够自我建立一个无服务器的
API。

缺点有以下：

1. 不适合长时间运行应用

serverless 在请求到来的时候才运行，当应用不运行的时候会进入 "休眠状态"，下次当请求来临时，应用将会须要一个启动时间，能够叫 冷启动，若是咱们的应用须要一直长期不间断的运行，处理大量的请求，那么可能就不适合使用serverless来架构了，若是这种状况下，咱们须要使用像EC2这样的云服务器会是一个更好的选择。

EC2至关于咱们本身买了一辆车，在Lambda 至关于咱们租了一辆车。若是咱们长期租车的话，那么确定比买车更贵，可是租车能够减小一部分车维护成本。

2. 彻底会依赖于第三方服务

若是咱们全部和应用相关的服务放在第三方服务上的话，就可能会涉及到安全性问题，所以咱们能够将不重要的API或服务放在serverless上。
固然若是咱们本身有服务设施的话，那确定使用本身的设施服务的，当咱们本身使用serverless架构的时候，那么咱们就已经和供应商绑定了。
若是这个时候咱们将服务迁到别的云服务商上就没有那么容易了。

3. 缺少调式和开发工具，排查问题困难。

4. 没法用于高并发运用。

为每一个请求启动一个进程开销过高，流量瞬间爆发容易超时。好比淘宝的双十一支付宝高峰期，每秒处理交易笔数8万多笔，也就意味着咱们的系统内每秒有8万多个进程建立又被销毁。那么这样就会形成系统开销很大。解释和第一点同样的原理。

回到顶部

四：使用serverless的应用场景有哪些？

Serverless 适合构建比较简单的应用，好比上传一张图片，对一段音频/视频进行编码或解码，对请求返回一小段数据等。

Serverless架构主要有如下特色：

1. 实现了细粒度的计算资源分配。
2. 不须要预分配资源。
3. 具有真正意义上的高度扩容和弹性。
4. 按需使用，按需计费。

所以如下应用将可能使用serverless架构：

1. 静态网站的管理。
2. 替代WordPress(Serverless Blog Project)
3. 我的媒体服务器(less!)
4. 物联网Iot或家庭自动框架或项目 (使用 AWS IoT)

具体的应用基本以下：

发送通知：

诸如 PUSH Notification、邮件通知接口、短信，这一类服务来讲，他们都须要基础设施来搭建。而且，他们对实时性的要求相对没有那么高。
即便在时间上晚来几秒钟，用户仍是能接受的。在咱们所见到的短信发送的例子里，通常都会假设用户能在 60 秒内收到短信。所以，在这种时间 1s 的偏差，用户也不会恼火的。而对于 APP 的消息推送而言，这种要求就更低了，用户反而不太但愿能收到这样的推送。

WebHook

当咱们没有服务器，又想要一个 Webhook 来触发咱们一系列的操做的时候。咱们就能够考虑使用 Serverless，咱们不须要一直就这么支付一个服务器的费用。经过 Serverless，咱们就能够轻松完成这样的工做，而且节省大量的费用。

数据统计分析

数据统计自己只须要不多的计算量，可是生成图表，则能够按期生成。

在接收数据的时候，咱们不须要考虑任何延时带来的问题。50~200 ms 的延时，并不会对咱们的系统形成什么影响。

Trigger 及定时任务

对于哪些须要爬虫来抓取和生成的程序来讲，Serverless 多是一个不错的舞台。

尽管，这样的工做也能够由云服务器来作，咱们只须要定时的启动一下服务器。经过服务器中的自启动脚原本作相应的事，可是当咱们完成了一系列的工做以后。咱们须要将数据存储在一个远程的服务器上。而为了让系统中的其它应用，也能直接访问这些数据。那么，咱们可能会考虑使用一个云数据库。这个时候，Serverless 应用看上去更具备吸引力。

Chat 机器人

聊天机器人，也是一个至关好的应用场景。

But，因为国内的条件限制（信息监管），这并非一件容易的事。所以，从渠道（如微信、blabla）上，都在尽量地下降这方面的可能性。

可是，咱们还能够作一个微信公众号的服务。当用户输入一个关键词时，作出相应的回复，这实质上和聊天机器人是差很少的。