サーバーレス コンピューティングは、Web アプリケーションをホストするための独自のアプローチであり、すべてのサーバー管理作業を不要にし、構築者が最も得意なことを実行できるようにします。
柔軟性、管理の容易さ、拡張の容易さ、コストの削減は、開発チームや企業にとってサーバーレス コンピューティングを非常に魅力的なものにするハイライトの一部です。
サーバーレス コンピューティング環境では、サーバー側のコードがオンデマンドで実行され、専用のサーバー、仮想マシン、さらにはコンテナを常時稼働させる必要もありません。
この投稿では、サーバーレス コンピューティングの世界を調査し、サーバーレス コンピューティングが会社や次のプロジェクトにどのようなメリットをもたらすかを示します。
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サーバーレス コンピューティングはどのように機能しますか?
サーバーレス サービスは、サービス プロバイダーによって完全に管理されるコンピューティング環境です。 開発者がしなければならないことは、関数を作成してプラットフォームにアップロードすることだけであり、その後はすべてが自動的に処理されます。 その様子は次のとおりです。
- トリガ: すべてのサーバーレス関数には、その関数を動作させるイベント トリガーがあります。 それは、HTTP またはデータベースのリクエスト、cron ジョブ、ファイルのアップロードなどです。 重要なのは、スクリプトを実行するために何が起こる必要があるかを誰もが知っているということです。
- 資源配分: 予期されたイベント/トリガーが発生した場合、CPU、メモリ、ネットワークを備えた実行環境をミリ秒以内に迅速に起動するかどうかはプラットフォーム次第です。 これは通常、次のようにして実現されます コンテナ.
- 関数の実行: プラットフォームはリソース割り当て後に実行をスクリプトに転送するため、アプリケーションはサービス プロバイダーの実行環境で実行できるようになります。
- スケーリング: より多くのリソースが必要な場合、アプリケーションでより多くのコンテナをスピンアップして負荷のバランスを取ることにより、システムは自動的にスケールします。
- 実績と管理: プロバイダーとサービスに応じて、さまざまなタスク、結果、応答、監視、およびログのプロセスが実行される可能性があります。 使用したリソースも従量課金制で記録されます。
サーバーレス システムの主な機能
他の違いに関係なく、ほとんどのサーバーレス コンピューティング プラットフォームが相互に共有する特定の機能があります。 したがって、サーバーレス コンピューティングをより深く理解するために、これらの主要な機能を次に示します。
- クラウドベース: サーバーレス コンピューティングは、クラウドネイティブなアプリケーション開発および展開テクノロジです。
- ゼロサーバー管理: サーバーレス コンピューティング プラットフォームにより、ユーザーはサーバーを管理することなく、アプリの開発と展開を簡単に行うことができます。 コードをアップロードするだけで、その他の処理はすべて自動的に行われます。
- イベント/トリガー駆動: 仮想マシンやコンテナ サービスとは異なり、サーバーレス システムは常に実行されているわけではありません。 むしろ、イベントまたはトリガーによって必要とされる場合にのみアクティブ化されます。
- 従量課金制: サーバーレス コンピューティングは、トリガーされたときにのみリソースを使用します。 そのため、使用されているかどうかに関係なく常にアクティブにする必要があるコンテナーよりも実行コストが安くなります。 したがって、サーバーレス サービスは従量課金制で使用量に応じて請求されます。
- 自動スケーリング： サーバーレス プラットフォームは、アプリケーションへのリソース割り当てを自動的に増減して、負荷要求のバランスをとります。
- デフォルトでステートレス: ほとんどのサーバーレス プラットフォームはデフォルトでステートレスです。つまり、呼び出しの間にデータは保存されません。 この機能により、タスクは一時的なものとなり、複数のタスクを同時に処理する非同期プログラミング アプローチに最適になります。
サーバーレス コンピューティングのビジネス上の利点
サーバーレス コンピューティングのビジネス上の利点をいくつか紹介します。
- 開発の簡素化: インフラストラクチャを管理する必要はありません。 サーバー構成も環境も予算もセットアップも何も必要ありません。 あなたがしなければならないのはアプリ開発に集中することだけで、残りはサーバーレス プラットフォームが処理します。
- 市場投入までの時間の短縮: インフラストラクチャ管理に費やす時間を短縮することで、チームはより多くの機能とアプリケーションを開発し、市場に投入できるようになります。
- コスト効率: サーバーレス システムは、常に使用されないアプリケーションに最適です。 こうすることで、常に利用可能なサーバーまたはコンテナーの維持にかかるコストを節約できます。
- 自動スケーリング: サーバーの負荷を管理するための予算を心配する必要はありません。 アプリケーションは自動的にスケーリングされ、使用した分だけ請求されます。
サーバーレス vs コンテナ
サーバーレスコンピューティングと コンテナ化 は、コストを節約し、アプリケーションを迅速かつ確実に展開し、運用を自動化し、必要に応じて簡単に拡張できる XNUMX つのクラウドネイティブ テクノロジです。
一見同じような目的を果たしますが、コンテナとサーバーレス システムは異なります。 まず、開発者は実行環境を提供するコンテナを起動して維持する必要がありますが、サービス プロバイダーはそのすべてをサーバーレス セットアップで行います。
次に、コンテナは長時間実行する必要がある大規模なアプリケーションに適しており、サーバーレスは頻繁に使用されない小規模なアプリケーションに適しています。 さらに、コンテナーでは実行環境を完全に制御できますが、サーバーレスでは環境制御がほとんど、またはまったく提供されません。
最後に、コンテナーは移植性があり、コンテナーをあるプロバイダーから別のプロバイダーに問題なく持ち運ぶことができますが、サーバーレス アプリは各ベンダーの実行環境が固有であるため、ベンダー ロックインに悩まされる可能性があります。
サーバーレス vs FaaS vs BaaS
似ているが異なる用語の別のグループとして、サーバーレス、FaaS、および BaaS があります。 FaaS は Function as a Service の略で、BaaS は Backend as a Service の略です。 どちらのテクノロジーもサーバーレスのサブセットですが、アプローチが異なります。
Function as a Service は、主にサーバーレス コンピューティングに関連する用語です。 これは、プロバイダーがクラウド上でアプリケーションを実行するために必要なすべてのリソースを提供するシステムです。 FaaS アプリケーションは通常、プログラミング言語に固有であり、多くの場合、呼び出しごとに単一の特定のアクションを実行します。
一方、サービスとしてのバックエンドには、クラウドベースのアプリが機能するために必要なすべてのサービスが含まれています。 これには、ホスティング、データベース サービス、認証サービス、スケーラビリティなどが含まれます。 BaaS サービスでは、FaaS と同様に、サーバー、仮想マシン、コンテナ管理も必要なくなります。
サーバーレス システムの種類と業界アプリケーション
サーバーレス テクノロジは、基盤となるインフラストラクチャを管理することなく、ユーザーがクラウド環境で必要とするコンピューティング機能のほとんどを提供します。 これらのサーバーレス サービスが提供されるさまざまな方法の一部を以下に示します。
- FaaS (サービスとしての機能): PHP から JavaScript または GO 関数まで、多くのプロバイダーがさまざまな言語に対応したさまざまな FaaS パッケージを提供しており、これらも自動的にスケーリングされます。
- BaaS (サービスとしてのバックエンド)：から Netlify 〜へ AWS 増幅, ファイアベース, アプリライト、およびその他の多くのサービスとしてのバックエンドを使用すると、特定の種類の Web アプリを簡単に開発できます。
- 静的 Web ホスティング: 静的 Web サイトには、PHP や MySQL などのバックエンド サーバーは必要ありません。 事前にレンダリングされた HTML および JavaScript ファイルを提供するだけなので、維持が簡単かつ安価になります。 また、これらのサイトは読み込みが最も速く、SEO にも最適です。
- ストリーミングデータ処理: サーバーレス アプリケーションは、必要に応じて拡張でき、あらゆる種類のリアルタイム分析に最適であるため、ストリーミング データ処理に最適です。
- モバイルアプリとウェブアプリ: あまり使用されていないモバイル アプリや Web アプリも、同様にサーバーレス展開から多くのメリットを得ることができます。
- データベース: 負荷が変動したり予測不可能なデータベース アプリケーションでも、サーバーレス コンピューティングの多くの利点を同様に活用できます。
- マイクロサービスとAPI: サーバーレス システムは、予測不可能な需要があるマイクロサービスや API を開発および展開するための理想的なプラットフォームです。
- オンデマンド/イベント駆動型プロセス: 処理が必要な非定常イベントはサーバーレスの恩恵を受けます。
- IoTアプリ: ペイロードが小さく、その他の最小限の要件があるモノのインターネット アプリケーションは、サーバーレス アプリケーションとうまく接続できます。
- Cron/スケジュールされたタスク: サーバーレスにとってもう XNUMX つの大きなチャンスです。
- 非同期タスクとバッチ処理: ステートレス、サーバーレス環境は、非同期タスクの処理や、予測不可能な需要があるデータのバッチ処理にも同様に理想的です。
サーバーレス システムの課題
サーバーレス コンピューティングには課題と欠点もあります。 これらは、その実装を制限したり、特定のプロジェクトでの使用を不可能にしたりするさまざまな理由です。 それらは次のとおりです。
- コールドスタート: サーバーレス アプリケーションは、頻繁に使用されない場合、起動に多少の遅延が発生します。 この遅延またはコールド スタートは、プラットフォームがサーバーレス アプリケーションが使用されていないときに自動的にスリープ状態にしてリソースを解放するために発生します。 アプリが再度リクエストされると、プラットフォームはその実行環境をすぐに再作成します。
- ベンダーロックイン: 仮想マシンやコンテナ テクノロジーとは異なり、サーバーレス コンピューティング テクノロジーは完全にサービス プロバイダーに依存します。 これらは環境を提供し、アプリケーションの権限、メモリと CPU の容量、実行制限などを設定します。 このような状況では、プロバイダーを切り替えることがより困難になるため、開発者はサービスプロバイダーのプラットフォームに依存する傾向があります。
- 制御不能: 開発者として実行環境を制御できるのは限られています。 多くの場合、できる最善の方法は、必要な実行環境、変数、権限を正確に備えたサービス プロバイダーを選択することです。
- テストとデバッグの問題注：サーバーレス環境での実行エラーとシステムエラーはプラットフォームによって異なります。 他のものよりも優れているものもありますが、コンテナーや VM セットアップほど優れたものではありません。
- 境界: メモリと実行時間の制限はプロバイダーによって設定され、変更できません。
人気のあるサーバーレス サービスのリスト
以下は、ネット上で最も人気のあるサーバーレス サービスの一部です。
- AWSサーバーレス: Lambda、Fargate、Step Functions などが含まれます
- Google Cloud サーバーレス: Cloud Run、Functions、Eventarc、Firestore、Cloud SQL、スケジューラを含む
- Microsoft Azure: ストレージ、データベース、コンピューティング、DevOps を含む
- IBMクラウド機能
- Alibaba Cloud ファンクションコンピューティング
- Netlifyの機能
- バーセルエッジ機能
- Twillo 関数
- Firebase クラウド機能
- AWS 増幅
- アプリライト
よくある質問
サーバーレス コンピューティングに関してよくある質問を次に示します。
Q: サーバーレス システムの主な利点は何ですか?
A: 主な利点は、拡張可能な信頼性の高い Web アプリケーションを実行しながら、サーバーのセットアップや管理が不要になるという使いやすさです。
Q: サーバーレス システムのコールド スタートとは何ですか?
A: サーバーレス システムのコールド スタートとは、アプリケーションまたは機能がしばらく使用されなかった場合に実行される最初の遅延を指します。 この遅延は、システムがコードを実行するために新しいリソースを設定する必要があるために発生します。
Q: サーバーレス システムはどのような種類のアプリケーションにも使用できますか?
A: 実行時間が限られているため、サーバーレスですべての種類のアプリケーションを実行することは不可能です。 通常、サービスプロバイダーは時間制限を設けているため、サーバーレスでは数分以内のアプリケーションしか実行できません。
Q: サーバーレス コンピューティングにはどのプログラミング言語を使用できますか?
A: サーバーレス アプリには任意のプログラミング言語を使用できますが、まずサービス プロバイダーがその言語をサポートしていることを確認する必要があります。 ほとんどのプロバイダーは、サポートする言語をリストしています。
Q: サーバーレス アプリケーションをデバッグすることはできますか?
A: サービス プロバイダーが提供するツールによっては、可能な場合があります。 ただし、一般に、コンテナ化されたアプリケーションよりもデバッグが困難です。
Q: サーバーレスとサーバーベースのサービスを組み合わせることはできますか?
A: はい、確かに。
結論
サーバーレス コンピューティングは、クラウドでアプリケーションを開発およびホストするための革新的なアプローチです。 これにより、管理が容易になり、実行コストが安くなり、エンタープライズ グレードのスケーリング機能が含まれます。
したがって、ワークフローの簡素化を検討している開発者であっても、IT インフラストラクチャの最適化を試みている企業であっても、サーバーレス コンピューティングが今後も定着し、次のプロジェクトの改善に役立つことに同意するでしょう。
