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初识|Serverless|智汇华云


从部署物理机到虚拟机过程中,云计算通过虚拟化的方式对算力资源进行了更高效的分配。为了更细粒度的分配,容器在云计算发展浪潮中诞生了。那有没有可能再进一步,将一次业务执行作为单元进行算力分配呢?每当执行的时候才分配一次资源,否则不消耗。

Serverless (无服务器架构)并不是严格意义上的无服务器,因为无论如何抽象或者封装底层设备,程序总是要有一个服务器作为物理载体才能运行。Serverless 的概念更加强调计算资源的自由扩展,无需手动人工配置。

Serverless 是由事件驱动的全托管计算服务。用户无需管理服务器等基础设施,只需要编写代码和选择触发器(比如 RPC 请求,定时器等)并上传。其余的工作(如实例选择,扩缩容、监控、日志、容灾、部署等)全部由 Serverless 系统托管。

Serverless 通常包含了两个领域 BaaS和 FaaS,其中 BaaS 可以理解成特定类型的托管服务,例如数据库服务、对象存储服务、日志服务等等,而 FaaS 即为云函数计算服务,提供核心的逻辑处理。

为了方便后续函数管理,这里也一并部署了 faas-cli,并配置了 Gateway Service 暴露的入口地址:

Gateway作为请求网关,当要部署或者调用一个函数的时候,Gateway会将请求转发给Provider(faas-netes),同时会将监控指标发给Prometheus。AlertManager会根据需求,调用API自动伸缩函数。

NATS Streaming 是由 NATS 驱动的数据流系统,在保证吞吐量和时延的基础上,解决了Nats消息投递一致性的问题。在 OpenFaaS 中作为处理函数调用的低延迟队列。

通过 faas-cli new 创建一个 go 应用,修改 handler 函数,简单模拟一个计算服务(计算入参的和):

可以通过 label 的配置,将服务默认为0副本,当请求到达时,会根据副本范围、缓冲期,扩缩模式等规格自动扩容,请求结束后,并自动缩容。

如果应用复杂有显著的波峰波谷、对快速迭代有强烈诉求,Serverless 就可以发挥显著的作用。

但是,由于Serverless 的无状态性,状态管理和共享仍然很困难,因此在使用场景下也具有局限性。

应用程序可自动扩展,或通过切换占用资源(如吞吐量、内存)的单位数(而不是切换单个服务器的单位数)来调整容量,从而实现扩展。

无服务器应用程序提供内置可用性和容错功能。无需构建这些功能,因为运行此应用程序的服务在默认情况下会提供这些功能。

要想实现自由的缩放,应用的无状态是必须的,而对于有状态的服务而言,使用 Serverless 就丧失了灵活性,有状态服务需要与存储交互就不可避免的增加了延迟和复杂性。

应用程序中不同组件的访问延迟是一个大问题,传统架构中可以通过专有的网络协议、RPC 调用、实例拓扑等方面优化,而 Serverless 应用程序是高度分布式、低耦合的,这就意味着延迟将始终是一个问题,单纯使用 Serverless 的应用程序是不太现实的。

Serverless 的出现能够解决备份容灾、计费方式、弹性伸缩、资源分配的等棘手问题,尽管现阶段 Serverless 架构存在很多不足,但是诸多的优良特性决定它是大势所趋。随着Serverless 生态圈多样化发展,它无疑是非常令人期待并且前景光明的方向。
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