Serverless Computing: caratteristiche principali e come funziona

serverless informatica è un approccio unico all'hosting di applicazioni Web che elimina tutto il lavoro di gestione del server, consentendo agli sviluppatori di fare ciò che sanno meglio.

Flessibilità, facilità di gestione, facilità di scalabilità e costi inferiori sono alcuni dei punti salienti che rendono il computing serverless molto attraente per i team di sviluppo e le aziende.

Un ambiente informatico serverless esegue il codice lato server su richiesta e senza la necessità di un server dedicato, una macchina virtuale o addirittura un contenitore in costante funzionamento.

Questo post esplora il mondo del serverless computing per mostrare come può apportare vantaggi alla tua azienda o al futuro progetto.

Come funziona l'elaborazione serverless?

Un servizio serverless è un ambiente informatico completamente gestito dal fornitore di servizi. Tutto quello che uno sviluppatore deve fare è creare la sua funzione e caricarla sulla piattaforma, poi tutto viene gestito automaticamente. Ecco come va.

• grilletto: Ogni funzione serverless ha un trigger di evento che la richiama all'azione. Potrebbe essere una richiesta HTTP o di database, un lavoro cron, un caricamento di file o qualsiasi altra cosa. Il punto è che tutti sanno cosa deve accadere affinché lo script venga eseguito.
• Assegnazione delle risorse: Se si verifica l'evento/trigger previsto, spetta alla piattaforma avviare rapidamente un ambiente di esecuzione con CPU, memoria e rete in pochi millisecondi. Questo di solito viene realizzato con contenitori.
• Esecuzione della funzione: la piattaforma trasferisce l'esecuzione allo script dopo l'allocazione delle risorse, in modo che l'applicazione possa ora essere eseguita nell'ambiente di esecuzione del fornitore di servizi.
• scalata: Se sono necessarie più risorse, il sistema si ridimensionerà automaticamente, avviando più contenitori con l'applicazione per bilanciare il carico.
• Risultati e gestione: A seconda del fornitore e del servizio, possono verificarsi diversi processi di attività, risultati, risposte, monitoraggio e registrazione. Le risorse utilizzate vengono registrate anche per la fatturazione con pagamento in base al consumo.

Caratteristiche principali dei sistemi serverless

Esistono alcune funzionalità che la maggior parte delle piattaforme di elaborazione serverless condividono tra loro, indipendentemente dalle altre differenze. Quindi, per comprendere meglio il computing serverless, ecco queste caratteristiche chiave.

• Basato su cloud: Il serverless computing è una tecnologia di sviluppo e distribuzione di applicazioni native del cloud.
• Gestione zero server: una piattaforma di elaborazione serverless semplifica lo sviluppo e la distribuzione di app da parte degli utenti senza dover gestire i server. Carica semplicemente il tuo codice e tutto il resto verrà gestito automaticamente.
• Guidato da eventi/trigger: A differenza delle macchine virtuali e dei servizi container, i sistemi serverless non sono sempre in esecuzione. Piuttosto, vengono attivati ​​solo quando sono necessari a causa di un evento o di un trigger.
• Pay-As-You-Go: l'elaborazione serverless utilizza le risorse solo quando viene attivata. Ciò li rende più economici da gestire rispetto ai container, che devono essere sempre attivi, indipendentemente dal fatto che vengano utilizzati o meno. Pertanto, i servizi serverless vengono fatturati in base all'utilizzo in un formato a consumo.
• Ridimensionamento automatico: La piattaforma serverless ridimensionerà automaticamente l'allocazione delle risorse a un'applicazione verso l'alto o verso il basso per bilanciare le sue richieste di carico.
• Apolide per impostazione predefinita: la maggior parte delle piattaforme serverless sono stateless per impostazione predefinita, ovvero non archiviano dati tra le invocazioni. Questa caratteristica li rende effimeri e ideali per l'approccio di programmazione asincrona che prevede la gestione di più attività contemporaneamente.

I vantaggi aziendali del serverless computing

Ecco alcuni dei vantaggi aziendali del serverless computing.

• Sviluppo semplificato: Non è necessario gestire l'infrastruttura. Nessuna configurazione del server, nessun ambiente, nessun budget e niente da impostare. Tutto quello che devi fare è concentrarti sullo sviluppo della tua app e la tua piattaforma serverless si occuperà del resto.
• Time to Market più veloce: Dedicare meno tempo alla gestione dell'infrastruttura consente al tuo team di sviluppare e immettere sul mercato più funzionalità e applicazioni.
• Razionalizzazione dei costi: I sistemi serverless sono perfetti per le applicazioni che non vengono utilizzate costantemente. In questo modo, risparmi sui costi che sarebbero stati necessari per mantenere un server o un contenitore costantemente disponibile.
• Ridimensionamento automatico: Non c'è bisogno di preoccuparsi budgeting per la gestione dei carichi del server. La tua applicazione viene ridimensionata automaticamente e ti verrà addebitato solo ciò che hai utilizzato.

Serverless e contenitori

Informatica serverless e containerizzazione sono due tecnologie native del cloud che ti consentono di risparmiare sui costi, distribuire applicazioni in modo rapido e affidabile, automatizzare le operazioni e scalare facilmente le cose in caso di necessità.

Sebbene servano a scopi apparentemente simili, i contenitori e i sistemi serverless sono diversi. Innanzitutto, lo sviluppatore deve avviare e mantenere un contenitore che fornisca il suo ambiente di esecuzione, mentre il fornitore di servizi fa tutto ciò in configurazioni serverless.

In secondo luogo, i contenitori sono più adatti per applicazioni più grandi, che devono essere eseguite per periodi di tempo prolungati, mentre il serverless è migliore per le app più piccole che non vengono utilizzate spesso. Inoltre, i contenitori offrono il controllo completo dell'ambiente di esecuzione, mentre il serverless offre controlli ambientali scarsi o nulli.

Infine, i contenitori sono portatili, poiché puoi portare il tuo contenitore da un provider all'altro senza problemi, mentre le app serverless possono soffrire di vincoli al fornitore, poiché l'ambiente di esecuzione di ciascun fornitore è unico.

Serverless contro FaaS contro BaaS

Un altro gruppo di termini simili ma diversi sono serverless, FaaS e BaaS. FaaS sta per Function as a Service, mentre BaaS sta per Backend as a Service. Entrambe le tecnologie sono sottoinsiemi di serverless, ma differiscono nell'approccio.

Function as a Service è il termine principalmente associato al computing serverless. È un sistema in cui il fornitore offre tutte le risorse necessarie per eseguire un'applicazione nel cloud. Le applicazioni FaaS sono generalmente specifiche per un linguaggio di programmazione e spesso eseguono un'unica azione specifica con ogni invocazione.

Backend as a Service, d'altra parte, include tutti i servizi di cui un'app basata su cloud ha bisogno per funzionare. Questi possono includere hosting, servizi di database, servizi di autenticazione, scalabilità e così via. I servizi BaaS eliminano inoltre la necessità di server, macchine virtuali e gestione dei contenitori, proprio come FaaS.

Tipi di sistemi serverless e applicazioni di settore

La tecnologia serverless fornisce la maggior parte delle funzioni informatiche richieste dagli utenti in un ambiente cloud senza la necessità di gestire l'infrastruttura sottostante. Di seguito sono riportati alcuni dei molti modi in cui vengono offerti questi servizi serverless.

1. FaaS (funzione come servizio): Da PHP a JavaScript o alle funzioni GO, molti fornitori offrono diversi pacchetti FaaS per diversi linguaggi che si adatteranno automaticamente.
2. BaaS (Backend come servizio): A partire dal Netlify a AWS Amplifica, Firebase, AppWritee una miriade di altri, backend-as-a-service semplifica lo sviluppo di tipi specifici di app Web.
3. Hosting Web statico: I siti web statici non necessitano di un server backend come PHP e MySQL. Servono semplicemente file HTML e JavaScript pre-renderizzati, rendendoli facili ed economici da mantenere. Sono anche i siti che si caricano più velocemente e sono ottimi per Gestione SEO.
4. Elaborazione dei dati in streaming: Le applicazioni serverless sono ideali per l'elaborazione dei dati in streaming, poiché possono essere scalate in base alle necessità e sono perfette per tutti i tipi di analisi in tempo reale.
5. App mobili e Web: Anche le app mobili e Web scarsamente utilizzate trarranno grandi vantaggi dalle distribuzioni serverless.
6. Database: Le applicazioni di database con carichi variabili o imprevedibili possono sfruttare allo stesso modo i numerosi vantaggi dell'elaborazione serverless.
7. Microservizi e API: I sistemi serverless sono la piattaforma ideale per lo sviluppo e l'implementazione di microservizi e API con una domanda imprevedibile.
8. Processi on-demand/guidati dagli eventi: qualsiasi evento non stabile che necessita di elaborazione trarrà vantaggio dal serverless.
9. App IoT: le applicazioni Internet of Things con il loro carico utile ridotto e altri requisiti minimi funzioneranno bene per connettersi con applicazioni serverless.
10. Cron/Attività pianificate: Un'altra grande opportunità per il serverless.
11. Attività asincrone ed elaborazione batch: Un ambiente stateless e serverless è altrettanto ideale per la gestione di attività asincrone e l'elaborazione batch di dati con domanda imprevedibile.

Le sfide dei sistemi serverless

Anche il serverless computing presenta sfide e svantaggi. Questi sono i vari motivi che ne limitano l'implementazione o ne rendono impossibile l'utilizzo in determinati progetti. Sono i seguenti.

• Partenza a freddo: Un'applicazione serverless ne subirà alcuni startup ritardi quando non viene utilizzato frequentemente. Questo ritardo o avvio a freddo si verifica perché la piattaforma mette automaticamente in sospensione un'applicazione serverless quando non viene utilizzata, per liberare risorse. Quando l'app verrà nuovamente richiesta, la piattaforma ricreerà rapidamente il suo ambiente di esecuzione.
• Blocco del fornitore: A differenza delle tecnologie delle macchine virtuali e dei container, la tecnologia serverless computing dipende interamente dal fornitore di servizi. Forniscono l'ambiente, impostano le autorizzazioni dell'applicazione, la capacità di memoria e CPU, i limiti di esecuzione e così via. Una situazione del genere tende a rendere gli sviluppatori dipendenti dalla piattaforma del fornitore di servizi poiché diventa più difficile cambiare fornitore.
• Perdita di controllo: come sviluppatore, hai un controllo limitato sull'ambiente di esecuzione. La cosa migliore che puoi fare spesso è scegliere un fornitore di servizi con l'esatto ambiente di esecuzione, le variabili e le autorizzazioni di cui hai bisogno.
• Problemi di test e debug: Gli errori di esecuzione e di sistema in un ambiente serverless dipendono dalla piattaforma. Alcuni sono migliori di altri, ma non sono efficaci quanto la configurazione di un contenitore o di una VM.
• Limiti: i limiti di memoria e di tempo di esecuzione sono impostati dal provider e non possono essere modificati.

Elenco dei servizi serverless più diffusi

Di seguito sono riportati alcuni dei servizi serverless più popolari in rete.

• AWS senza server: Incluse Lambda, Fargate, Step Functions e altro ancora
• Google Cloud senza server: Compresi Cloud Run, Funzioni, Eventarc, Firestore, Cloud SQL, Scheduler
• Microsoft Azure: inclusi archiviazione, database, elaborazione e DevOps
• Funzioni IBM Cloud
• Calcolo delle funzioni cloud di Alibaba
• Funzioni Netlify
• Funzioni Vercel Edge
• Funzioni di Twillo
• Funzioni cloud di Firebase
• AWS Amplifica
• AppWrite

Domande frequenti

Di seguito sono riportate le domande frequenti sull'elaborazione serverless.

D: Qual è il vantaggio principale di un sistema serverless?

R: Il vantaggio principale è la facilità d'uso di non dover configurare o gestire un server mentre si eseguono applicazioni Web affidabili e scalabili.

D: Che cos'è un avvio a freddo nei sistemi serverless?

R: L'avvio a freddo di un sistema serverless si riferisce al ritardo iniziale nell'esecuzione di un'applicazione o di una funzione se non viene utilizzata per un po'. Questo ritardo è causato dal fatto che il sistema deve impostare nuove risorse per eseguire il codice.

D: Posso utilizzare un sistema serverless per qualsiasi tipo di applicazione?

R: I tempi di esecuzione limitati rendono impossibile eseguire tutti i tipi di applicazioni su serverless. Con il serverless è possibile eseguire solo applicazioni che durano pochi minuti o meno perché i fornitori di servizi solitamente impongono limiti di tempo.

D: Quali linguaggi di programmazione posso utilizzare per il serverless computing?

R: Puoi utilizzare qualsiasi linguaggio di programmazione per un'app serverless, tuttavia, devi prima assicurarti che il tuo fornitore di servizi supporti quel linguaggio. La maggior parte dei fornitori elenca le lingue supportate.

D: È possibile eseguire il debug di un'applicazione serverless?

R: Può essere possibile, a seconda degli strumenti forniti dal fornitore di servizi. Tuttavia, in genere è più difficile eseguire il debug rispetto a un'applicazione containerizzata.

D: Posso combinare servizi serverless con servizi basati su server?

A: Sì, certo.

Conclusione

Il serverless computing è un approccio rivoluzionario allo sviluppo e all'hosting di applicazioni nel cloud. Rende le cose più facili da gestire, più economiche da gestire e include la possibilità di scalabilità di livello aziendale.

Quindi, che tu sia uno sviluppatore che cerca di semplificare il tuo flusso di lavoro o un'azienda che cerca di ottimizzare la tua infrastruttura IT, sarai d'accordo sul fatto che il serverless computing è qui per restare e può aiutarti a migliorare il tuo prossimo progetto.