Бессерверные вычисления: ключевые функции и как они работают

Serverless вычисление — это уникальный подход к хостингу веб-приложений, который устраняет всю работу по управлению сервером, позволяя разработчикам делать то, что они умеют лучше всего.

Гибкость, простота управления, простота масштабирования и низкие затраты — вот некоторые из особенностей, которые делают бессерверные вычисления очень привлекательными для команд разработчиков и компаний.

Бессерверная вычислительная среда запускает серверный код по требованию и не требует постоянного работы выделенного сервера, виртуальной машины или даже контейнера.

В этом посте исследуется мир бессерверных вычислений, чтобы показать, какую пользу они могут принести вашей компании или будущему. Проект.

Как работают бессерверные вычисления?

Бессерверная служба — это вычислительная среда, которая полностью управляется поставщиком услуг. Все, что нужно сделать разработчику, — это создать свою функцию и загрузить ее на платформу, а дальше все будет обрабатываться автоматически. Вот как это происходит.

Вызывать: каждая бессерверная функция имеет триггер события, который вызывает ее в действие. Это может быть HTTP-запрос или запрос к базе данных, задание cron, загрузка файла или что-то еще. Дело в том, что все знают, что должно произойти, чтобы скрипт выполнился.
Распределение ресурсов: если происходит ожидаемое событие/триггер, то платформа должна быстро развернуть среду выполнения с процессором, памятью и сетью в течение миллисекунд. Обычно это достигается с помощью контейнеры.
Выполнение функции: платформа передает выполнение сценарию после выделения ресурсов, поэтому теперь приложение может выполняться в среде выполнения поставщика услуг.
Масштабирование: Если есть потребность в большем количестве ресурсов, то система будет масштабироваться автоматически, раскручивая вместе с приложением больше контейнеров для балансировки нагрузки.
Результаты и управление: В зависимости от поставщика и службы могут выполняться различные задачи, результаты, ответы, процессы мониторинга и регистрации. Использованные ресурсы также учитываются для выставления счетов с оплатой по мере использования.

Ключевые особенности бессерверных систем

Существуют определенные функции, которые являются общими для большинства бессерверных вычислительных платформ, независимо от их других различий. Итак, чтобы лучше понять бессерверные вычисления, вот эти ключевые функции.

Облако основе: Бессерверные вычисления — это облачная технология разработки и развертывания приложений.
Нулевое управление сервером: бессерверная вычислительная платформа позволяет пользователям легко разрабатывать и развертывать приложения без необходимости управлять серверами. Просто загрузите свой код, и обо всем остальном позаботятся автоматически.
Управляется событием/триггером: В отличие от виртуальных машин и контейнерных сервисов, бессерверные системы не всегда работают. Скорее, они активируются только тогда, когда они необходимы по событию или триггеру.
Плати как сможешь: Бессерверные вычисления используют ресурсы только при запуске. Это делает их запуск дешевле, чем контейнеры, которые всегда должны быть активными, независимо от того, используются они или нет. Таким образом, бессерверные услуги выставляются по факту использования в формате оплаты по мере использования.
Автоматическое масштабирование: Бессерверная платформа автоматически масштабирует выделение ресурсов приложению в большую или меньшую сторону, чтобы сбалансировать требования к нагрузке.
Без гражданства по умолчанию: большинство бессерверных платформ по умолчанию не сохраняют состояние, что означает, что они не хранят никаких данных между вызовами. Эта особенность делает их эфемерными и идеальными для асинхронного программирования, позволяющего одновременно обрабатывать несколько задач.

Бизнес-преимущества бессерверных вычислений

Вот некоторые из бизнес-преимуществ бессерверных вычислений.

Упрощенная разработка: Нет необходимости управлять инфраструктурой. Никакой конфигурации сервера, никакой среды, никакого бюджета и ничего, что нужно настраивать. Все, что вам нужно сделать, это сосредоточиться на разработке приложения, а ваша бессерверная платформа позаботится обо всем остальном.
Более быстрое время выхода на рынок: Тратя меньше времени на управление инфраструктурой, вы сможете разработать и вывести на рынок больше функций и приложений.
Эффективность затрат: Бессерверные системы идеально подходят для приложений, которые не используются постоянно. Таким образом, вы экономите затраты, которые потребовались бы на поддержание постоянно доступного сервера или контейнера.
Автоматическое масштабирование: Не нужно беспокоиться о составление бюджета для управления нагрузками на сервер. Ваше приложение автоматически масштабируется, и вам выставляется счет только за то, что вы использовали.

Бессерверные против контейнеров

Бессерверные вычисления и контейнаризация — это две облачные технологии, которые позволяют вам экономить средства, быстро и надежно развертывать приложения, автоматизировать операции и легко масштабировать процессы, если возникнет такая необходимость.

Хотя контейнеры и бессерверные системы служат, казалось бы, схожим целям, они различаются. Во-первых, разработчику необходимо запустить и поддерживать контейнер, предоставляющий его среду выполнения, в то время как поставщик услуг делает все это в бессерверных установках.

Во-вторых, контейнеры лучше подходят для более крупных приложений, которые должны работать в течение длительного времени, а бессерверные — для небольших приложений, которые используются нечасто. Кроме того, контейнеры обеспечивают полный контроль над средой выполнения, тогда как бессерверные системы практически не обеспечивают контроля над средой или вообще не обеспечивают его вообще.

Наконец, контейнеры портативны, так как вы можете без проблем перенести свой контейнер от одного поставщика к другому, в то время как бессерверные приложения могут страдать от привязки к поставщику, поскольку среда выполнения каждого поставщика уникальна.

Бессерверные системы против FaaS против BaaS

Другая группа похожих, но разных терминов — это бессерверные технологии, FaaS и BaaS. FaaS означает «Функция как услуга», а BaaS — «Бэкенд как услуга». Обе технологии являются подмножествами бессерверных технологий, но они различаются подходом.

Функция как услуга — это термин, который чаще всего ассоциируется с бессерверными вычислениями. Это система, в которой провайдер предлагает все ресурсы, необходимые для выполнения приложения в облаке. Приложения FaaS обычно специфичны для языка программирования и часто выполняют одно конкретное действие при каждом вызове.

С другой стороны, серверная часть как услуга включает в себя все службы, необходимые для работы облачного приложения. К ним могут относиться хостинг, службы баз данных, службы аутентификации, масштабируемость и т. д. Услуги BaaS также устраняют необходимость в серверах, виртуальных машинах и управлении контейнерами, как и FaaS.

Типы бессерверных систем и отраслевые приложения

Бессерверная технология обеспечивает большинство вычислительных функций, которые требуются пользователям в облачной среде, без необходимости управлять базовой инфраструктурой. Ниже приведены некоторые из многих способов предоставления этих бессерверных услуг.

FaaS (функция как услуга): от PHP до функций JavaScript или GO, многие поставщики предлагают различные пакеты FaaS для разных языков, которые также автоматически масштабируются.
BaaS (бэкэнд как услуга): От Netlify в АМС Усиление, Firebase, AppWriteи множество других, серверная часть как услуга упрощает разработку определенных типов веб-приложений.
Статический веб-хостинг: Статическим веб-сайтам не нужен серверный сервер, такой как PHP и MySQL. Они просто предоставляют предварительно обработанные файлы HTML и JavaScript, что делает их обслуживание простым и дешевым. Они также являются наиболее быстро загружаемыми сайтами и отлично подходят для SEO.
Потоковая обработка данных: Бессерверные приложения идеально подходят для потоковой обработки данных, поскольку их можно масштабировать по мере необходимости и они идеально подходят для всех типов анализа в реальном времени.
Мобильные и веб-приложения: Редко используемые мобильные и веб-приложения в равной степени выиграют от бессерверного развертывания.
Databases: Приложения баз данных с переменной или непредсказуемой нагрузкой могут в равной степени использовать многие преимущества бессерверных вычислений.
Микросервисы и API: Бессерверные системы — идеальная платформа для разработки и развертывания микросервисов и API с непредсказуемым спросом.
Процессы по требованию/управляемые событиями: любое нестабильное событие, требующее обработки, выиграет от бессерверной обработки.
Интернет-приложения: Приложения Интернета вещей с их небольшой полезной нагрузкой и другими минимальными требованиями будут хорошо сочетаться с бессерверными приложениями.
Крон/Запланированные задачи: Еще одна отличная возможность для бессерверных технологий.
Асинхронные задачи и пакетная обработка: Среда без сохранения состояния и без сервера одинаково идеальна для решения асинхронных задач и пакетной обработки данных с непредсказуемым спросом.

Проблемы бессерверных систем

Бессерверные вычисления также имеют свои проблемы и недостатки. Это различные причины, которые либо ограничивают его реализацию, либо делают невозможным использование в определенных проектах. Они заключаются в следующем.

Холодный запуск: Бессерверное приложение будет испытывать некоторые ввод в эксплуатацию задержки, когда он не часто используется. Эта задержка или холодный запуск происходит потому, что платформа автоматически переводит бессерверное приложение в спящий режим, когда оно не используется, чтобы освободить ресурсы. Когда приложение будет запрошено снова, платформа быстро воссоздаст среду выполнения.
Блокировка поставщика: В отличие от технологий виртуальных машин и контейнеров, технология бессерверных вычислений полностью зависит от поставщика услуг. Они предоставляют среду, устанавливают разрешения приложений, мощность памяти и процессора, ограничения выполнения и т. д. Такая ситуация приводит к тому, что разработчики становятся зависимыми от платформы поставщика услуг, поскольку переключаться между поставщиками становится сложнее.
Потеря контроля: Как разработчик, вы имеете ограниченный контроль над средой выполнения. Лучшее, что вы можете сделать, — это выбрать поставщика услуг с точной средой выполнения, переменными и разрешениями, которые вам нужны.
Проблемы тестирования и отладки: Ошибки выполнения и системы в бессерверной среде зависят от платформы. Некоторые из них лучше других, но не так хороши, как установка контейнера или виртуальной машины.
ограничения: Ограничения на память и время выполнения устанавливаются провайдером и не могут быть изменены.

Список популярных бессерверных сервисов

Ниже приведены некоторые из самых популярных бессерверных сервисов в сети.

Бессерверный сервис AWS: включая Lambda, Fargate, Step Functions и многое другое.
Google Cloud без сервера: включая Cloud Run, функции, Eventarc, Firestore, Cloud SQL, планировщик.
Microsoft Azure: включая хранилище, базу данных, вычисления и DevOps.
Облачные функции IBM
Облачные вычисления Alibaba
Сетевые функции
Функции Vercel Edge
Функции Твилло
Облачные функции Firebase
АМС Усиление
AppWrite

Часто задаваемые вопросы

Здесь часто задаваемые вопросы, касающиеся бессерверных вычислений.

Вопрос: В чем основное преимущество бессерверной системы?

О: Основным преимуществом является простота использования, отсутствие необходимости настраивать сервер или управлять им при запуске надежных веб-приложений, которые можно масштабировать.

Вопрос: Что такое холодный старт в бессерверных системах?

Ответ: Холодный старт бессерверной системы означает начальную задержку выполнения приложения или функции, если оно какое-то время не использовалось. Эта задержка вызвана тем, что системе приходится настраивать новые ресурсы для запуска кода.

Вопрос: Могу ли я использовать бессерверную систему для любого типа приложений?

О: Ограниченное время выполнения делает невозможным запуск всех типов приложений в бессерверной среде. В бессерверном режиме можно запускать только приложения, которые работают несколько минут или меньше, поскольку поставщики услуг обычно устанавливают ограничения по времени.

Вопрос: Какие языки программирования я могу использовать для бессерверных вычислений?

О: Вы можете использовать любой язык программирования для бессерверного приложения, однако сначала необходимо убедиться, что ваш поставщик услуг поддерживает этот язык. Большинство провайдеров перечисляют языки, которые они поддерживают.

Вопрос: Можно ли отладить бессерверное приложение?

О: Это возможно, в зависимости от инструментов, предоставляемых поставщиком услуг. Однако его обычно сложнее отлаживать, чем контейнерное приложение.

Вопрос: Могу ли я объединить бессерверные и серверные службы?

A: Да, конечно.

Заключение

Бессерверные вычисления — это революционный подход к разработке и размещению приложений в облаке. Он упрощает управление, удешевляет эксплуатацию и включает возможность масштабирования корпоративного уровня.

Итак, независимо от того, являетесь ли вы разработчиком, стремящимся упростить свой рабочий процесс, или предпринимателем, пытающимся оптимизировать свою ИТ-инфраструктуру, вы согласитесь, что бессерверные вычисления никуда не денутся и могут помочь вам улучшить ваш следующий проект.