作為云計(jì)算產(chǎn)業(yè)公認(rèn)的下一個(gè)技術(shù)風(fēng)口，Serverless 對(duì)于應(yīng)用開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)已經(jīng)是耳熟能詳?shù)母拍盍?。根?jù)第三方調(diào)研機(jī)構(gòu)分析預(yù)測(cè)，2020 年全球 Serverless 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 76 億美元，而到 2025 年則會(huì)猛增到 211 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 22.7%。如今，云計(jì)算商業(yè)用戶(hù)中有超過(guò)半數(shù)開(kāi)發(fā)者在采用 Serverless 構(gòu)建技術(shù)架構(gòu)，可以看到 Serverless 將成為應(yīng)用發(fā)展創(chuàng)新業(yè)務(wù)必備的技術(shù)之一。
那么，究竟什么才是 Serverless 的核心概念?Serverless 誕生以來(lái)走過(guò)了怎樣的路線?有哪些特征?在 2020 年 11 月 24 日舉辦的華為應(yīng)用市場(chǎng) AppGallery Connect 研習(xí)社•沙龍西安站上，華為 Serverless 資深架構(gòu)師們?yōu)榇蠹規(guī)?lái)了 Serverless 的業(yè)界洞察與發(fā)展趨勢(shì)展望。
一、Serverless 概況與歷史軌跡
1、Serverless 特征
· 低成本。開(kāi)發(fā)者用函數(shù)編寫(xiě)應(yīng)用后部署在云端，出現(xiàn)請(qǐng)求之后云端資源才會(huì)按需收費(fèi)，顯著降低了開(kāi)發(fā)者的交付成本與使用成本。
· 免運(yùn)維。在 Serverless 方案中，云端服務(wù)的部署、升級(jí)、在線縮擴(kuò)容等微服務(wù)時(shí)代的復(fù)雜操作都由后端服務(wù)來(lái)完成，大大減輕了開(kāi)發(fā)者的運(yùn)維負(fù)擔(dān)。
· 上線快。Serverless 分為兩大部分，一是 FaaS，通過(guò)開(kāi)發(fā) Function(函數(shù))的形式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯;二是 BaaS，也就是云存儲(chǔ)、云數(shù)據(jù)庫(kù)等后端服務(wù)。通過(guò)端側(cè)直接訪問(wèn)后端服務(wù)、事件觸發(fā)、端云同步、函數(shù)粒度的服務(wù)上線等機(jī)制，可極大縮短應(yīng)用的迭代周期，提升業(yè)務(wù)的上線速度。
2、Serverless 發(fā)展歷史與驅(qū)動(dòng)要素
自單體服務(wù)架構(gòu)普遍轉(zhuǎn)向微服務(wù)架構(gòu)后，雖然傳統(tǒng)存在的一些問(wèn)題，諸如代碼變更困難、維護(hù)成本高、上線周期長(zhǎng)等障礙得到了解決，但由于微服務(wù)需要將架構(gòu)解耦成眾多獨(dú)立的小模塊，因此對(duì)這些模塊進(jìn)行部署、監(jiān)控、彈性伸縮等生命周期運(yùn)維工作就成為了一大挑戰(zhàn)。
基于這樣的背景，云服務(wù)廠商開(kāi)始利用 Serverless 技術(shù)來(lái)幫助開(kāi)發(fā)者解決微服務(wù)的運(yùn)維需求。Serverless 以云函數(shù)作為業(yè)務(wù)邏輯的基本計(jì)算單元，圍繞云函數(shù)還有對(duì)象存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)等隊(duì)列實(shí)現(xiàn) BaaS 后端服務(wù)，組成完整的 Serverless 應(yīng)用來(lái)幫助開(kāi)發(fā)人員的應(yīng)用快速上線，并將開(kāi)發(fā)者的精力從運(yùn)維工作中解放出來(lái)，更多投入業(yè)務(wù)創(chuàng)新層面。
隨著 Serverless 技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)源領(lǐng)域也有許多項(xiàng)目為開(kāi)源 FaaS 貢獻(xiàn)力量，從而使整個(gè) Serverless 生態(tài)逐漸成長(zhǎng)壯大。
3、從微服務(wù)到 Serverless 的演進(jìn)
當(dāng)下的微服務(wù)架構(gòu)中，首選的架構(gòu)設(shè)計(jì)方法就是領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方法在落地時(shí)需要相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程，拆分出來(lái)的時(shí)間、領(lǐng)域，所做的聚合都可能不夠理想。隨著架構(gòu)演進(jìn)，前期服務(wù)的解耦再組合也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的成本。相比之下，Serverless 最大的優(yōu)勢(shì)是可以根據(jù)業(yè)務(wù)快速創(chuàng)新函數(shù)。業(yè)務(wù)流程的每一個(gè)步驟都可以映射為一個(gè)函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)業(yè)務(wù)邏輯來(lái)部署到云端，實(shí)現(xiàn)快速上線交付。現(xiàn)有微服務(wù)也可以將接口轉(zhuǎn)換為函數(shù)，實(shí)現(xiàn)免運(yùn)維的成果。
在編碼測(cè)試層面，Serverless 可以提供比微服務(wù)更小、更細(xì)粒度的代碼實(shí)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的測(cè)試單元體積也會(huì)更小，這些都能加快開(kāi)發(fā)與測(cè)試的速度，縮短交付周期。
在交付和運(yùn)維層面，Serverless 架構(gòu)中函數(shù)的發(fā)布與治理由平臺(tái)負(fù)責(zé)，進(jìn)一步加快了業(yè)務(wù)邏輯上線;運(yùn)維的部署、升級(jí)、彈性縮擴(kuò)容也是平臺(tái)完成，因而可以從傳統(tǒng)的 DevOps 演進(jìn)為 NoOps 的狀態(tài)。
二、AppGallery Connect Serverless 服務(wù)
AppGallery Connect，簡(jiǎn)稱(chēng) AGC，是華為面向全球應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的一站式服務(wù)平臺(tái)。在沙龍上，華為團(tuán)隊(duì)為開(kāi)發(fā)者們呈現(xiàn) AppGallery Connect Serverless 服務(wù)的技術(shù)愿景與特色。
1、AppGallery Connect Serverless 現(xiàn)狀與愿景
AppGallery Connect Serverless 的整體方案分為三大層面：
最上層對(duì)接行業(yè)解決方案，包括華為內(nèi)部的音樂(lè)、視頻等應(yīng)用，以及第三方的快應(yīng)用、快服務(wù)等。針對(duì)這些行業(yè)方案，華為 Serverless 生態(tài)會(huì)提供一些便捷的軟件開(kāi)發(fā)包。
中間層是 AGC Serverless Framework，其中包括云函數(shù)、云存儲(chǔ)、云數(shù)據(jù)庫(kù)，形成 BaaS+FaaS 的綜合體，共同幫助開(kāi)發(fā)人員快速實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，卸除運(yùn)維壓力。
底層依賴(lài)華為云自身的 IaaS 和 PaaS 能力，提供堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)設(shè)施支持。
針對(duì)開(kāi)發(fā)者的各種需求，華為 Serverless 提供了一系列 Kit(云服務(wù) SDK)，例如 Auth ServiceKit、Function Kit、CloudDB Kit、Cloud Storage Kit 等等。通過(guò)這些 Kit，開(kāi)發(fā)人員可以在端側(cè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中專(zhuān)注于業(yè)務(wù)邏輯，并引用 Kit 完成對(duì)云端 Serverless 服務(wù)的調(diào)用。
針對(duì)行業(yè)的未來(lái)需求，華為 Serverless 也做了很多探索和創(chuàng)新：
為了提升開(kāi)發(fā)效率，華為提供了統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和云函數(shù)的市場(chǎng)，使開(kāi)發(fā)者可以直接下載所需的能力來(lái)改進(jìn)升級(jí)應(yīng)用。
針對(duì) ARM、x86、GPU 等不同類(lèi)型的基礎(chǔ)設(shè)施，華為通過(guò)異構(gòu)計(jì)算的機(jī)制來(lái)分配函數(shù)調(diào)用，確保 Serverless 函數(shù)都可以在最合適的硬件上運(yùn)行，從而提升效率、降低成本。
為了降低每次請(qǐng)求后的函數(shù)冷啟動(dòng)延遲，華為通過(guò)沙箱和代碼壓縮等技術(shù)，努力做到啟動(dòng)延遲低于 100 毫秒的目標(biāo)。對(duì)于函數(shù)間調(diào)用，華為希望通過(guò)內(nèi)部通信機(jī)制將現(xiàn)有的 10 毫秒左右延遲降低到 1 毫秒左右。
通過(guò)這些探索，華為希望使開(kāi)發(fā)者更聚焦于業(yè)務(wù)創(chuàng)新，從而更好地?fù)肀Ъ夹g(shù)風(fēng)口，利用技術(shù)紅利來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)升級(jí)，創(chuàng)造更多價(jià)值。
介紹完 AppGallery Connect Serverless 整體方案特點(diǎn)之后，華為應(yīng)用市場(chǎng)團(tuán)隊(duì)又詳細(xì)介紹了認(rèn)證服務(wù)、云函數(shù)、云數(shù)據(jù)庫(kù)、云存儲(chǔ)和云托管五大服務(wù)的優(yōu)勢(shì)與使用方式。
2、認(rèn)證服務(wù)
為簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)者的認(rèn)證系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程，AppGallery Connect 提供了托管式的認(rèn)證服務(wù)，可以全方位保護(hù)開(kāi)發(fā)者的數(shù)據(jù)安全。應(yīng)用認(rèn)證過(guò)程中涉及到的基礎(chǔ)設(shè)施、登錄邏輯、密碼加密、網(wǎng)關(guān)對(duì)接與交付、可靠性、隱私、安全和性能優(yōu)化等工作，都被華為認(rèn)證服務(wù)包裝成為了簡(jiǎn)單的接口調(diào)用。開(kāi)發(fā)者只需在應(yīng)用內(nèi)集成 SDK 即可調(diào)用這些能力，輕松組裝成適應(yīng)各種需求的認(rèn)證系統(tǒng)。認(rèn)證服務(wù)在安卓、iOS、Web 端，以及快應(yīng)用端都提供了 SDK，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)支持。認(rèn)證服務(wù)還支持郵箱、微信、QQ、微博、華為帳號(hào)、Facebook、Google 等主流賬戶(hù)的認(rèn)證集成。
華為認(rèn)證服務(wù)提供了端側(cè)和云側(cè) SDK、管理配置門(mén)戶(hù)界面。當(dāng)應(yīng)用的用戶(hù)訪問(wèn)云數(shù)據(jù)庫(kù)、云存儲(chǔ)時(shí)，可基于認(rèn)證服務(wù)的用戶(hù)憑據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)安全控制。開(kāi)發(fā)者在云函數(shù)內(nèi)可以方便地從參數(shù)獲取訪問(wèn)用戶(hù)的憑據(jù)及身份信息。
認(rèn)證服務(wù)的驗(yàn)證短信和驗(yàn)證郵件可自動(dòng)適配全球 78 種語(yǔ)言，無(wú)需開(kāi)發(fā)者干預(yù);華為每月為開(kāi)發(fā)者提供 3 萬(wàn)條免費(fèi)短信，進(jìn)一步降低了運(yùn)營(yíng)成本。
3、云函數(shù)服務(wù)
華為希望為開(kāi)發(fā)者提供極簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)模式，簡(jiǎn)化微服務(wù)開(kāi)發(fā)測(cè)試難度;同時(shí)幫助開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)免運(yùn)維和自動(dòng)彈性伸縮，降低運(yùn)維和資源使用成本。
在華為云函數(shù)服務(wù)體系中有一個(gè)觸發(fā)器概念，負(fù)責(zé)在業(yè)務(wù)狀態(tài)數(shù)據(jù)變化時(shí)驅(qū)動(dòng)函數(shù)自動(dòng)執(zhí)行。開(kāi)發(fā)者只需完成函數(shù)開(kāi)發(fā)并上傳，綁定好觸發(fā)器，全部工作就已經(jīng)完成;剩余操作全部由 Serverless 自動(dòng)處理，并向開(kāi)發(fā)者通過(guò)多種監(jiān)控指標(biāo)呈現(xiàn)函數(shù)的運(yùn)行狀況。
云函數(shù)面向通用場(chǎng)景設(shè)計(jì)，移動(dòng)應(yīng)用絕大多數(shù)后端邏輯均可基于云函數(shù)開(kāi)發(fā)。云函數(shù)還可快速對(duì)接第三方服務(wù)和 API，并通過(guò)觸發(fā)器和函數(shù)自定義代碼整合 AGC 服務(wù)構(gòu)建。
4、云存儲(chǔ)服務(wù)
針對(duì)開(kāi)發(fā)者的存儲(chǔ)需求，華為云存儲(chǔ)提供了方便易用的端側(cè)和云側(cè) SDK，使開(kāi)發(fā)者將更多精力聚焦于業(yè)務(wù)場(chǎng)景。華為云存儲(chǔ)可以幫助應(yīng)用向全球分發(fā)內(nèi)容。針對(duì)安全性和成本控制等需求，華為還提供了邊緣節(jié)點(diǎn)、斷點(diǎn)續(xù)傳和網(wǎng)絡(luò)加速能力，以及彈性伸縮、按需計(jì)費(fèi)和自動(dòng)運(yùn)維等能力。
華為云存儲(chǔ)在各個(gè)移動(dòng)平臺(tái)都提供了封裝好的 SDK，開(kāi)發(fā)者只需集成并調(diào)用 SDK 即可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)能力。開(kāi)發(fā)者無(wú)需關(guān)心服務(wù)器物料、CDN 環(huán)境等即可自動(dòng)完成運(yùn)維工作。相比傳統(tǒng)自行搭建存儲(chǔ)平臺(tái)的方式，華為云存儲(chǔ)可以節(jié)約開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的大量人力、資金和時(shí)間，還能更好地監(jiān)控應(yīng)用運(yùn)行狀況，更彈性地應(yīng)對(duì)峰值流量沖擊。
5、云數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)
云數(shù)據(jù)庫(kù)是一種可擴(kuò)展的 Serverless 數(shù)據(jù)庫(kù)，提供簡(jiǎn)單易用的端云 SDK，適用于移動(dòng)、網(wǎng)頁(yè)和服務(wù)器開(kāi)發(fā)。它可以使應(yīng)用數(shù)據(jù)在端端、端云間自動(dòng)同步，幫助開(kāi)發(fā)者快速構(gòu)建安全可靠和高度協(xié)同的應(yīng)用。
開(kāi)發(fā)者使用云數(shù)據(jù)庫(kù)，只需集成簡(jiǎn)單的 SDK 即可完成業(yè)務(wù)實(shí)施，免去開(kāi)發(fā)部署和運(yùn)維的工作負(fù)擔(dān);云數(shù)據(jù)庫(kù)還提供了接入安全、端云全密態(tài)數(shù)據(jù)管理、安全防護(hù)和攻擊監(jiān)測(cè)等安全能力，以及用戶(hù)數(shù)據(jù)的離線支持;在性能方面，華為云數(shù)據(jù)庫(kù)支持百萬(wàn)端側(cè)用戶(hù)并發(fā)，以及數(shù)據(jù)并發(fā)同步等。
6、云托管服務(wù)
華為云托管服務(wù)是另一項(xiàng) Serverless 服務(wù)，使開(kāi)發(fā)者可以在無(wú)云側(cè)設(shè)備情況下向用戶(hù)提供網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用和靜態(tài)頁(yè)面訪問(wèn)，并依托云托管管理平臺(tái)的一站式操作來(lái)完成版本部署。云托管服務(wù)具備歷史版本回退能力，同時(shí)可以將自有品牌關(guān)聯(lián)到華為網(wǎng)站。
華為云托管服務(wù)提供了豐富的 CDN 節(jié)點(diǎn)，可以自動(dòng)分發(fā)資源滿(mǎn)足流暢訪問(wèn)需求;服務(wù)內(nèi)置配置證書(shū)以實(shí)現(xiàn)可信接入，并可對(duì)接云函數(shù)提供動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容。
7、AppGallery Connect 的其他服務(wù)
除上述 Serverless 服務(wù)外，華為應(yīng)用市場(chǎng) AppGallery Connect 平臺(tái)還提供了質(zhì)量服務(wù)來(lái)為開(kāi)發(fā)者解決應(yīng)用上線的質(zhì)量控制難題。質(zhì)量服務(wù)通過(guò)跟蹤測(cè)量隨時(shí)捕捉應(yīng)用指標(biāo)，并通過(guò)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的大規(guī)模自動(dòng)測(cè)試來(lái)提早發(fā)現(xiàn)應(yīng)用的問(wèn)題隱患。
質(zhì)量服務(wù)中的崩潰服務(wù)還可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)線上用戶(hù)的崩潰情況，生成可視化報(bào)告，方便開(kāi)發(fā)者解決問(wèn)題。
另一項(xiàng)關(guān)鍵服務(wù)是性能管理服務(wù)(APM)，提供分鐘級(jí)的應(yīng)用性能監(jiān)控能力。開(kāi)發(fā)者可以在 AppGallery Connect 平臺(tái)查看性能數(shù)據(jù)，快速發(fā)現(xiàn)并修復(fù)性能問(wèn)題。開(kāi)發(fā)者只需在應(yīng)用內(nèi)集成 APM SDK 即可自動(dòng)開(kāi)啟性能分析。性能管理服務(wù)具有全流程、場(chǎng)景化、易集成、實(shí)時(shí)性和可視化幾大特點(diǎn)，可以很好地滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)者對(duì)于應(yīng)用性能監(jiān)測(cè)的各種需求。
通過(guò)本次沙龍的精彩分享，與會(huì)者不僅了解了 Serverless 技術(shù)的前世今生，對(duì) Serverless 的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)有了深度認(rèn)知，還全方位體會(huì)到了華為應(yīng)用市場(chǎng) AppGallery Connect 技術(shù)體系的強(qiáng)大能力。如今，隨著華為應(yīng)用市場(chǎng)在全球的快速成長(zhǎng)，AppGallery Connect 的 Serverless 服務(wù)也將迎來(lái)持續(xù)增長(zhǎng)與進(jìn)化，成為國(guó)內(nèi) Serverless 應(yīng)用領(lǐng)域的佼佼者和領(lǐng)導(dǎo)品牌。
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