Przetwarzanie bezserwerowe: najważniejsze funkcje i sposób działania

Przetwarzanie bezserwerowe to unikalne podejście do hostingu aplikacji internetowych, które eliminuje całą pracę związaną z zarządzaniem serwerem, umożliwiając konstruktorom robienie tego, co znają się najlepiej.

Elastyczność, łatwość zarządzania, łatwość skalowania i niższe koszty to tylko niektóre z najważniejszych cech, które sprawiają, że przetwarzanie bezserwerowe jest bardzo atrakcyjne dla zespołów programistycznych i firm.

Bezserwerowe środowisko komputerowe uruchamia kod po stronie serwera na żądanie i bez konieczności stosowania dedykowanego serwera, maszyny wirtualnej ani nawet kontenera w ciągłym działaniu.

W tym poście omówiono świat przetwarzania bezserwerowego, aby pokazać, jakie korzyści może ono przynieść Twojej firmie lub następnemu projektowi.

Jak działa przetwarzanie bezserwerowe?

Usługa bezserwerowa to środowisko komputerowe całkowicie zarządzane przez usługodawcę. Wystarczy, że programista stworzy swoją funkcję i wgra ją na platformę, a potem wszystko zajmie się automatycznie. Oto jak to działa.

• Cyngiel: Każda funkcja bezserwerowa ma wyzwalacz zdarzenia, który wywołuje ją do działania. Może to być żądanie HTTP lub baza danych, zadanie cron, przesłanie pliku lub cokolwiek innego. Chodzi o to, żeby każdy wiedział, co musi się wydarzyć, aby skrypt się wykonał.
• Alokacja zasobów: Jeśli wystąpi oczekiwane zdarzenie/wyzwalacz, zadaniem platformy jest szybkie uruchomienie środowiska wykonawczego z procesorem, pamięcią i siecią w ciągu milisekund. Zwykle osiąga się to za pomocą Pojemniki.
• Wykonanie funkcji: Platforma przekazuje wykonanie do skryptu po przydzieleniu zasobów, dzięki czemu aplikacja może teraz zostać uruchomiona w środowisku wykonawczym dostawcy usług.
• Skalowanie: Jeśli potrzeba więcej zasobów, system będzie skalował się automatycznie, uruchamiając więcej kontenerów za pomocą aplikacji, aby zrównoważyć obciążenie.
• Wyniki i zarządzanie: W zależności od dostawcy i usługi mogą odbywać się różne zadania, wyniki, odpowiedzi, monitorowanie i procesy rejestrowania. Wykorzystane zasoby są również rejestrowane w ramach rozliczeń typu pay-as-you-go.

Kluczowe cechy systemów bezserwerowych

Istnieją pewne funkcje, które większość bezserwerowych platform obliczeniowych ma ze sobą wspólnego, niezależnie od innych różnic. Aby lepiej zrozumieć przetwarzanie bezserwerowe, oto te kluczowe funkcje.

• Chmura: Przetwarzanie bezserwerowe to technologia tworzenia i wdrażania aplikacji natywna dla chmury.
• Zarządzanie serwerem zerowym: Bezserwerowa platforma obliczeniowa ułatwia użytkownikom tworzenie i wdrażanie aplikacji bez konieczności zarządzania serwerami. Po prostu prześlij swój kod, a cała reszta zostanie załatwiona automatycznie.
• Napędzane zdarzeniem/wyzwalaczem: W przeciwieństwie do maszyn wirtualnych i usług kontenerowych, systemy bezserwerowe nie zawsze działają. Przeciwnie, są one aktywowane tylko wtedy, gdy są potrzebne przez zdarzenie lub wyzwalacz.
• Pay-As-You-Go: Przetwarzanie bezserwerowe wykorzystuje zasoby tylko po uruchomieniu. Dzięki temu są tańsze w eksploatacji niż kontenery, które zawsze muszą być aktywne, niezależnie od tego, czy są używane, czy nie. Dlatego też usługi bezserwerowe są rozliczane według zużycia w formacie płatności zgodnie z rzeczywistym użyciem.
• Automatyczne skalowanie: Platforma bezserwerowa automatycznie skaluje alokację zasobów do aplikacji w górę lub w dół, aby zrównoważyć jej zapotrzebowanie na obciążenie.
• Domyślnie bezstanowy: Większość platform bezserwerowych jest domyślnie bezstanowa, co oznacza, że ​​nie przechowują żadnych danych pomiędzy wywołaniami. Ta funkcja sprawia, że ​​są one efemeryczne i idealnie nadają się do programowania asynchronicznego, polegającego na obsłudze wielu zadań jednocześnie.

Korzyści biznesowe wynikające z przetwarzania bezserwerowego

Oto niektóre korzyści biznesowe wynikające z przetwarzania bezserwerowego.

• Uproszczony rozwój: Nie ma potrzeby zarządzania infrastrukturą. Żadnej konfiguracji serwera, żadnych środowisk, żadnych budżetów i niczego, co trzeba konfigurować. Wszystko, co musisz zrobić, to skupić się na tworzeniu aplikacji, a Twoja platforma bezserwerowa zajmie się resztą.
• Szybszy czas na rynek: Poświęcanie mniej czasu na zarządzanie infrastrukturą umożliwia Twojemu zespołowi opracowywanie i wprowadzanie na rynek większej liczby funkcji i aplikacji.
• Efektywność kosztowa: Systemy bezserwerowe doskonale nadają się do zastosowań, które nie są stale używane. W ten sposób oszczędzasz koszty, które zostałyby poniesione na utrzymanie stale dostępnego serwera lub kontenera.
• Automatyczne skalowanie: Nie musisz się martwić o budżetowanie zarządzania obciążeniem serwera. Twoja aplikacja jest automatycznie skalowana i płacisz tylko za to, czego użyłeś.

Kontenery bezserwerowe kontra kontenery

Przetwarzanie bezserwerowe i kontenerowanie to dwie technologie natywne w chmurze, które pozwalają oszczędzać koszty, szybko i niezawodnie wdrażać aplikacje, automatyzować operacje i łatwo skalować, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Chociaż pozornie służą podobnym celom, kontenery i systemy bezserwerowe są różne. Po pierwsze, programista musi uruchomić i utrzymywać kontener zapewniający jego środowisko wykonawcze, podczas gdy dostawca usług robi to wszystko w konfiguracjach bezserwerowych.

Po drugie, kontenery lepiej nadają się do większych aplikacji, które muszą działać przez dłuższy czas, natomiast rozwiązania bezserwerowe są lepsze w przypadku mniejszych aplikacji, które nie są często używane. Co więcej, kontenery oferują pełną kontrolę nad środowiskiem wykonawczym, podczas gdy rozwiązania bezserwerowe oferują niewielką kontrolę środowiska lub nie zapewniają jej wcale.

Wreszcie, kontenery są przenośne, ponieważ można bez problemu przenosić kontener od jednego dostawcy do drugiego, podczas gdy aplikacje bezserwerowe mogą cierpieć z powodu uzależnienia od dostawcy, ponieważ środowisko wykonawcze każdego dostawcy jest unikalne.

Bezserwerowe kontra FaaS kontra BaaS

Inną grupą podobnych, ale różnych terminów są rozwiązania bezserwerowe, FaaS i BaaS. FaaS oznacza funkcję jako usługę, natomiast BaaS oznacza backend jako usługę. Obie technologie stanowią podzbiór rozwiązań bezserwerowych, różnią się jednak podejściem.

Funkcja jako usługa to termin kojarzony głównie z przetwarzaniem bezserwerowym. Jest to system, w którym dostawca udostępnia wszystkie zasoby potrzebne do uruchomienia aplikacji w chmurze. Aplikacje FaaS są zwykle specyficzne dla języka programowania i często wykonują jedną, określoną akcję przy każdym wywołaniu.

Z drugiej strony, backend jako usługa obejmuje wszystkie usługi potrzebne do działania aplikacji opartej na chmurze. Mogą one obejmować hosting, usługi baz danych, usługi uwierzytelniania, skalowalność i tak dalej. Usługi BaaS eliminują również potrzebę stosowania serwerów, maszyn wirtualnych i zarządzania kontenerami, podobnie jak FaaS.

Rodzaje systemów bezserwerowych i zastosowania branżowe

Technologia bezserwerowa zapewnia większość funkcji obliczeniowych, których użytkownicy potrzebują w środowisku chmurowym, bez konieczności zarządzania infrastrukturą bazową. Poniżej przedstawiono niektóre z wielu sposobów oferowania tych usług bezserwerowych.

1. FaaS (funkcja jako usługa): Od PHP po funkcje JavaScript lub GO, wielu dostawców oferuje różne pakiety FaaS dla różnych języków, które również będą skalowane automatycznie.
2. BaaS (backend jako usługa): Od Netlifikuj do Wzmocnienie AWS, Ognisko, AppWritei wiele innych, backend jako usługa ułatwia tworzenie określonych typów aplikacji internetowych.
3. Statyczny hosting WWW: Statyczne witryny internetowe nie potrzebują serwera zaplecza, takiego jak PHP i MySQL. Podają po prostu wstępnie renderowane pliki HTML i JavaScript, dzięki czemu są łatwe i tanie w utrzymaniu. Są także najszybciej ładującymi się witrynami i świetnie nadają się do SEO.
4. Przetwarzanie danych strumieniowych: Aplikacje bezserwerowe idealnie nadają się do strumieniowego przetwarzania danych, ponieważ można je skalować w miarę potrzeb i doskonale nadają się do wszystkich typów analiz w czasie rzeczywistym.
5. Aplikacje mobilne i internetowe: Rzadko używane aplikacje mobilne i internetowe odniosą duże korzyści z wdrożeń bezserwerowych.
6. Bazy danych: Aplikacje baz danych o zmiennym lub nieprzewidywalnym obciążeniu mogą w równym stopniu wykorzystywać wiele zalet przetwarzania bezserwerowego.
7. Mikrousługi i interfejsy API: Systemy bezserwerowe to idealna platforma do opracowywania i wdrażania mikrousług i interfejsów API w przypadku nieprzewidywalnego zapotrzebowania.
8. Procesy na żądanie/sterowane zdarzeniami: Każde niestabilne zdarzenie, które wymaga przetworzenia, skorzysta na rozwiązaniu bezserwerowym.
9. Aplikacje IoT: Aplikacje Internetu rzeczy przy ich niewielkim ładunku i innych minimalnych wymaganiach dobrze poradzą sobie z połączeniem z aplikacjami bezserwerowymi.
10. Cron/zaplanowane zadania: Kolejna świetna okazja dla rozwiązań bezserwerowych.
11. Zadania asynchroniczne i przetwarzanie wsadowe: Bezstanowe środowisko bezserwerowe jest równie idealne do obsługi zadań asynchronicznych i przetwarzania wsadowego danych przy nieprzewidywalnym zapotrzebowaniu.

Wyzwania systemów bezserwerowych

Przetwarzanie bezserwerowe ma również swoje wyzwania i wady. Są to różne powody, które albo ograniczają jego wdrożenie, albo uniemożliwiają jego zastosowanie w niektórych projektach. Są one następujące.

• Chłodny początek: Aplikacja bezserwerowa będzie doświadczać pewnych opóźnień podczas uruchamiania, jeśli nie będzie często używana. To opóźnienie lub zimny start ma miejsce, ponieważ platforma automatycznie uśpi aplikację bezserwerową, gdy nie jest ona używana, aby zwolnić zasoby. Gdy aplikacja zostanie zażądana ponownie, platforma szybko odtworzy środowisko wykonawcze.
• Blokada dostawcy: W przeciwieństwie do technologii maszyn wirtualnych i kontenerów, technologia przetwarzania bezserwerowego zależy całkowicie od dostawcy usług. Zapewniają środowisko, ustawiają uprawnienia aplikacji, pojemność pamięci i procesora, limity wykonania i tak dalej. Taka sytuacja zwykle uzależnia programistów od platformy usługodawcy, ponieważ zmiana dostawcy staje się trudniejsza.
• Utrata kontroli: Jako programista masz ograniczoną kontrolę nad środowiskiem wykonawczym. Często najlepszym rozwiązaniem jest wybranie dostawcy usług posiadającego dokładnie takie środowisko wykonawcze, zmienne i uprawnienia, jakich potrzebujesz.
• Problemy z testowaniem i debugowaniem: Błędy wykonania i systemowe w środowisku bezserwerowym zależą od platformy. Niektóre są lepsze od innych, ale nie tak dobre jak konfiguracja kontenera lub maszyny wirtualnej.
• Limity: Limity czasu pamięci i wykonania są ustalane przez dostawcę i nie można ich zmienić.

Lista popularnych usług bezserwerowych

Poniżej znajdują się niektóre z najpopularniejszych usług bezserwerowych w sieci.

• Bezserwerowy AWS: W tym Lambda, Fargate, funkcje krokowe i inne
• Bezserwerowa usługa Google Cloud: W tym Cloud Run, funkcje, Eventarc, Firestore, Cloud SQL, harmonogram
• Azure firmy Microsoft: W tym pamięć masowa, baza danych, obliczenia i DevOps
• Funkcje IBM Cloud
• Obliczenia funkcji chmury Alibaba
• Funkcje Netlify
• Funkcje krawędziowe Vercela
• Funkcje diagonalne
• Funkcje chmury Firebase
• Wzmocnienie AWS
• AppWrite

Najczęściej zadawane pytania

Oto często zadawane pytania dotyczące przetwarzania bezserwerowego.

P: Jaka jest główna zaleta systemu bezserwerowego?

O: Główną korzyścią jest łatwość użycia, ponieważ nie trzeba konfigurować serwera ani zarządzać nim podczas uruchamiania niezawodnych, skalowalnych aplikacji internetowych.

P: Co to jest zimny start w systemach bezserwerowych?

Odp.: Zimny ​​start systemu bezserwerowego oznacza początkowe opóźnienie w wykonywaniu aplikacji lub funkcji, jeśli nie była ona używana przez jakiś czas. To opóźnienie jest spowodowane koniecznością skonfigurowania przez system nowych zasobów w celu uruchomienia kodu.

P: Czy mogę używać systemu bezserwerowego do dowolnego typu aplikacji?

Odp.: Ograniczony czas wykonania uniemożliwia uruchamianie wszystkich typów aplikacji na serwerze bezserwerowym. W trybie bezserwerowym można uruchamiać tylko aplikacje, które działają przez kilka minut lub krócej, ponieważ dostawcy usług zwykle nakładają ograniczenia czasowe.

P: Jakich języków programowania mogę używać do przetwarzania bezserwerowego?

Odp.: W przypadku aplikacji bezserwerowej możesz używać dowolnego języka programowania, jednak najpierw musisz upewnić się, że usługodawca obsługuje ten język. Większość dostawców podaje obsługiwane języki.

P: Czy można debugować aplikację bezserwerową?

Odpowiedź: Może to być możliwe, w zależności od narzędzi dostarczonych przez usługodawcę. Generalnie jednak debugowanie jest trudniejsze niż aplikacji kontenerowej.

P: Czy mogę łączyć usługi bezserwerowe z usługami serwerowymi?

Odpowiedź: Tak, oczywiście.

Wniosek

Przetwarzanie bezserwerowe to rewolucyjne podejście do tworzenia i hostowania aplikacji w chmurze. Ułatwia zarządzanie, jest tańsza w obsłudze i umożliwia skalowanie na poziomie korporacyjnym.

Niezależnie od tego, czy jesteś programistą chcącym uprościć przepływ pracy, czy firmą próbującą zoptymalizować infrastrukturę IT, zgodzisz się, że przetwarzanie bezserwerowe będzie tu na stałe i może pomóc Ci ulepszyć Twój kolejny projekt.