Serverless 架構(gòu)演進(jìn)

Serverless架構(gòu)風(fēng)格挑戰(zhàn)了軟件設(shè)計(jì)和軟件部署基礎(chǔ)的現(xiàn)狀，以實(shí)現(xiàn)最佳開(kāi)發(fā)、最優(yōu)運(yùn)營(yíng)和最優(yōu)的管理開(kāi)銷。雖然它繼承了微服務(wù)架構(gòu)MSA的基本概念，但它已被賦予了新的架構(gòu)模式，盡可能實(shí)現(xiàn)最高效的硬件利用。

盡管Serverless架構(gòu)有顯著的進(jìn)步，但適應(yīng)這種架構(gòu)需要一個(gè)周全的過(guò)程，把企業(yè)解決方案精確映射到Serverless架構(gòu)上。

部署在物理服務(wù)器上的軟件系統(tǒng)，其初始實(shí)現(xiàn)不能最佳地利用底層硬件的計(jì)算能力，因?yàn)樵诮o定時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例運(yùn)行。隨后的改造中，在計(jì)算資源中識(shí)別時(shí)間共享能力之后，多個(gè)虛擬計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)在它們之間切換CPU和I/O操作從而實(shí)現(xiàn)在相同硬件上的同時(shí)運(yùn)行。

這種技術(shù)演進(jìn)導(dǎo)致了行業(yè)中的許多創(chuàng)新，最重要的是云的誕生。此時(shí)，虛擬機(jī)是用于部署軟件的隔離計(jì)算環(huán)境中最易于管理的、可擴(kuò)展的和可編程的單元。Linux容器技術(shù)出現(xiàn)在2006年左右，當(dāng)時(shí)Google實(shí)現(xiàn)了符合Linux內(nèi)核特性的控制組。

Linux容器自那時(shí)以來(lái)一直存在。然而，只有規(guī)模大、技術(shù)上超越的企業(yè)，比如谷歌，才能夠規(guī)?；氖褂盟５?012年，在歐洲，一個(gè)軟件架構(gòu)師討論組引入了微服務(wù)架構(gòu)的概念。在2013年晚些時(shí)候，Docker巧妙地填補(bǔ)了容器生態(tài)系統(tǒng)中的可訪問(wèn)性、可用性和支持服務(wù)的空白，因此，容器開(kāi)始變得流行起來(lái)。

Linux容器打開(kāi)了一個(gè)新的視野，將大型單片系統(tǒng)分解成獨(dú)立的自包含服務(wù)，并以細(xì)粒度的資源利用來(lái)執(zhí)行它們。為了加快這些進(jìn)展，容器集群管理系統(tǒng)（如Kubernetes和Mesosphere）在同一時(shí)期開(kāi)始提供端到端的容器即服務(wù)（CaaS）的能力。

到2015年晚些時(shí)候，AWS通過(guò)引入AWS Lambda實(shí)現(xiàn)了另一個(gè)飛躍，它可以通過(guò)按需運(yùn)行微服務(wù)進(jìn)一步節(jié)省軟件部署成本，并在無(wú)負(fù)載時(shí)自動(dòng)停止。這種概念類似于節(jié)能車輛中的停止-啟動(dòng)的特性，其自動(dòng)關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)以降低燃料消耗。

它是如何工作的？

盡管術(shù)語(yǔ)“Serverless”乍一看是荒謬的，但其實(shí)際的意義在于，部署軟件無(wú)需涉及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。Serverless平臺(tái)可以根據(jù)需要自動(dòng)構(gòu)建、部署和啟動(dòng)服務(wù)的整個(gè)過(guò)程。用戶只需注冊(cè)所需的業(yè)務(wù)功能及其資源需求。

顯然，這樣的功能可以分為兩種主要類型：由客戶端請(qǐng)求觸發(fā)的功能，和需要通過(guò)時(shí)間觸發(fā)器或事件觸發(fā)的后臺(tái)執(zhí)行的功能。

通常，這種Serverless系統(tǒng)可以使用具有動(dòng)態(tài)路由器的容器集群管理器（CCM）來(lái)實(shí)現(xiàn)，該動(dòng)態(tài)路由器可以按需調(diào)整容器。然而，還需要考慮路由器的延遲、容器的創(chuàng)建時(shí)間、語(yǔ)言支持、協(xié)議支持、功能接口、函數(shù)初始化時(shí)間、配置參數(shù)的傳遞、提供證書(shū)文件等。

盡管這種部署方式要求在沒(méi)有負(fù)載時(shí)停止容器，但實(shí)際上在服務(wù)請(qǐng)求之后很快就停止容器，這種開(kāi)銷也將是昂貴的，因?yàn)樵诙虝r(shí)間間隔內(nèi)可能有更多的請(qǐng)求進(jìn)入。因此，更通常的做法是，在Serverless計(jì)算容器中將保留預(yù)先配置的時(shí)間段以便能重用于對(duì)服務(wù)的更多請(qǐng)求。這類似于PaaS平臺(tái)中的自動(dòng)縮放行為。一旦服務(wù)被擴(kuò)展了，實(shí)例將被保留一段時(shí)間以便能及時(shí)處理更多的請(qǐng)求，而不會(huì)立即終止它們。

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