無服務(wù)器計(jì)算

■車悅遠(yuǎn)

無服務(wù)器計(jì)算，它確實(shí)將開發(fā)人員和IT工程師從管理服務(wù)器硬件中解放出來，并允許應(yīng)用程序按需運(yùn)行，使其成為某些用例的理想方法。

無服務(wù)器計(jì)算是一種應(yīng)用程序部署范例，允許應(yīng)用程序按需運(yùn)行，僅消耗執(zhí)行它們所需的資源。相比之下，在傳統(tǒng)計(jì)算模型中，應(yīng)用程序不斷運(yùn)行（并消耗資源），即使它們不處理用戶請求也是如此。

使用無服務(wù)器計(jì)算策略部署的應(yīng)用程序通常稱為無服務(wù)器功能。公共云供應(yīng)商提供用于執(zhí)行無服務(wù)器功能的服務(wù)，例如AWSLambda和AzureFunctions。開發(fā)人員還可以使用開源無服務(wù)器計(jì)算引擎OpenFaaS和Knative等平臺在基于云或本地基礎(chǔ)設(shè)施上自行設(shè)置無服務(wù)器環(huán)境。

無服務(wù)器計(jì)算——有時也稱為事件驅(qū)動計(jì)算，因?yàn)闊o服務(wù)器功能需要服務(wù)器運(yùn)行。但是，服務(wù)器資源在“幕后”進(jìn)行管理，每個無服務(wù)器功能都由無服務(wù)器編排引擎按需執(zhí)行。因此，盡管無服務(wù)器計(jì)算環(huán)境依賴于底層物理服務(wù)器，但部署無服務(wù)器功能的開發(fā)人員或IT工程師無需管理服務(wù)器硬件或操作系統(tǒng)環(huán)境。

無服務(wù)器計(jì)算如何工作

開發(fā)人員和IT工程師通常先將無服務(wù)器功能部署到無服務(wù)器計(jì)算環(huán)境中——這同樣可以是基于云的服務(wù)或他們自己配置和管理的環(huán)境。這些功能本身可以是完整的應(yīng)用程序，也可以是應(yīng)用程序組件，如調(diào)整圖像大小或掃描數(shù)據(jù)庫。

接下來，團(tuán)隊(duì)設(shè)置確定功能何時執(zhí)行的條件。例如，開發(fā)人員可以將無服務(wù)器功能配置為在另一個應(yīng)用程序請求時執(zhí)行，無服務(wù)器計(jì)算環(huán)境在滿足預(yù)配置條件時自動執(zhí)行功能。除了存儲函數(shù)代碼所需的磁盤空間（通常是最小的）之外，這些函數(shù)除非正在運(yùn)行，否則不會消耗任何資源（無服務(wù)器環(huán)境可能會緩存一些資源以保持無服務(wù)器功能，以防它們在短時間內(nèi)被重復(fù)調(diào)用，但為此目的分配的資源不如運(yùn)行傳統(tǒng)應(yīng)用程序所需的資源多）。

無服務(wù)器計(jì)算的優(yōu)勢

無服務(wù)器計(jì)算提供了2個關(guān)鍵優(yōu)勢：簡化的應(yīng)用程序管理和更有效的資源消耗——這反過來轉(zhuǎn)化為更低的成本。

簡化的應(yīng)用程序管理

由于無服務(wù)器計(jì)算將應(yīng)用程序從底層服務(wù)器和操作系統(tǒng)中抽象出來，因此無服務(wù)器功能更易于部署和管理。開發(fā)人員和IT工程師無需擔(dān)心為服務(wù)器配置操作系統(tǒng)、安裝傳統(tǒng)意義上的應(yīng)用程序或配置運(yùn)行傳統(tǒng)操作系統(tǒng)環(huán)境所需的各種資源（如用戶帳戶、文件系統(tǒng)和軟件庫），使他們能夠?qū)Ｗ⒂诖a，而不是托管它的環(huán)境。

資源和成本效率

由于無服務(wù)器功能僅在主動處理請求時消耗資源，因此比持續(xù)運(yùn)行的傳統(tǒng)應(yīng)用程序更高效，即使它們沒有被使用。

這種效率意味著更多的無服務(wù)器功能可以托管在單個服務(wù)器上，假設(shè)這些功能不會同時執(zhí)行，意味著通過無服務(wù)器功能部署應(yīng)用程序（或應(yīng)用程序組件）的成本較低，尤是在處理計(jì)算或內(nèi)存密集型應(yīng)用程序時。

對于傳統(tǒng)應(yīng)用程序，組織會持續(xù)為應(yīng)用程序在需求高峰時期可能需要的計(jì)算和內(nèi)存資源付費(fèi)，即使它不會一直使用所有的這些資源（配置資源的自動擴(kuò)展策略可能會在一定程度上減少這種浪費(fèi)，但不完全）相比之下，使用無服務(wù)器功能企業(yè)只需為這些功能消耗的資源付費(fèi)，不會在已經(jīng)分配但實(shí)際上未被應(yīng)用程序使用的資源上浪費(fèi)金錢。

無服務(wù)器計(jì)算的缺點(diǎn)

盡管無服務(wù)器計(jì)算對于部署某些類型的應(yīng)用程序（尤其是資源密集型應(yīng)用程序）是一種有用的策略，但并非在所有情況下都是正確的方法，因?yàn)槭褂盟嬖谠S多缺點(diǎn)和限制。

平臺依賴

迄今為止，圍繞無服務(wù)器計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)相對較少。每個無服務(wù)器云服務(wù)或平臺都需要以不同的方式構(gòu)建、部署和管理無服務(wù)器功能。

出于這個原因，無服務(wù)器功能往往依賴于平臺，如果不對功能和用于管理它們的規(guī)則進(jìn)行重大更改，就很難從一個無服務(wù)器計(jì)算環(huán)境轉(zhuǎn)移到另一個無服務(wù)器計(jì)算環(huán)境。

能見度有限

由于無服務(wù)器計(jì)算從使用無服務(wù)器環(huán)境的團(tuán)隊(duì)中抽象出服務(wù)器和操作系統(tǒng)，因此調(diào)試功能可能會更加困難。雖然大多數(shù)無服務(wù)器平臺提供某種形式的日志記錄，但通常受限于無服務(wù)器環(huán)境支持的可見性級別，無法檢查完整的操作系統(tǒng)日志或跟蹤整個托管堆棧的請求來解決問題。

安全挑戰(zhàn)

使用無服務(wù)器計(jì)算本質(zhì)上沒有任何不安全之處。但是，在某些方面，無服務(wù)器環(huán)境可能更難以保護(hù)。缺乏對主機(jī)環(huán)境的完全控制意味著無法利用在操作系統(tǒng)級別運(yùn)行的安全工具或監(jiān)控。受限于無服務(wù)器環(huán)境支持的訪問控制工具，大多數(shù)無服務(wù)器功能在共享服務(wù)器上運(yùn)行，意味著您無法將您的功能與其他團(tuán)隊(duì)或組織的功能隔離，以降低其他用戶功能中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

成本

雖然無服務(wù)器計(jì)算是在只需要定期執(zhí)行的資源密集型操作方面節(jié)省資金的好方法，但在無服務(wù)器環(huán)境中消耗的資源通常比通過傳統(tǒng)應(yīng)用程序托管（至少在云中）消耗的資源成本更高。換句話說，與在VM中運(yùn)行相同代碼相同的時間比，按單位計(jì)算，您將為無服務(wù)器函數(shù)消耗的計(jì)算和內(nèi)存支付更多的費(fèi)用。

無服務(wù)器計(jì)算示例

無服務(wù)器計(jì)算并非適用于每個用例，但無服務(wù)器功能已成功部署在各種常見設(shè)置中。

數(shù)據(jù)分析

解析和分析數(shù)據(jù)往往需要大量的計(jì)算資源，使得數(shù)據(jù)分析成為無服務(wù)器計(jì)算的一個很好用例，特別是當(dāng)分析只需要定期執(zhí)行時。

例如，如果應(yīng)用程序需要每小時分析一次數(shù)據(jù)庫，就可以在無服務(wù)器環(huán)境中運(yùn)行分析功能。這樣，無需為不必要的計(jì)算資源付費(fèi)。

CI/CD操作

使用CI/CD架構(gòu)的軟件交付管道中的某些操作也可以使用無服務(wù)器功能來執(zhí)行。例如，通常需要大量計(jì)算資源且僅定期發(fā)生的應(yīng)用程序構(gòu)建可以使用無服務(wù)器功能執(zhí)行，以提高整個CI/CD管道的資源效率。

文件轉(zhuǎn)換

文件轉(zhuǎn)換是無服務(wù)器函數(shù)在現(xiàn)實(shí)使用中的另一個很好例子。如果應(yīng)用程序需要重新格式化用戶上傳的文件或從一種格式（如WordDoc）轉(zhuǎn)換為另一種格式（如PDF），無服務(wù)器功能是按需執(zhí)行操作的好方法。

日志聚合和重組

如果有一個定期收集和/或重組大量日志文件的應(yīng)用程序，無服務(wù)器功能是完成這項(xiàng)工作的明智方法，將能夠在必要時執(zhí)行計(jì)算密集型日志和重新格式化，而無需為任務(wù)分配超過所需的資源。

動態(tài)網(wǎng)站生成

可以在無服務(wù)器功能的幫助下托管嚴(yán)重依賴自定義、動態(tài)生成內(nèi)容的網(wǎng)站。在此用例中，無服務(wù)器功能將在用戶請求時運(yùn)行生成動態(tài)內(nèi)容所需的操作。無服務(wù)器計(jì)算是一種強(qiáng)大的技術(shù)，可以在節(jié)省資金的同時簡化應(yīng)用程序部署。