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在线公开课 | 免运维、弹性伸缩、按需付费...Serverless还有多少惊喜是我不知道的?

  • 京东智联云开发者
  • 2020-05-20

课程概要

云计算的出现改变了传统IT架构和运维方式,容器、微服务为代表的技术在各个层面不断升级云服务的技术能力,它们在应用和环境中的很多通用能力变成了一种服务。

在云原生时代,应用开发的新理念和新技术层出不穷,Serverless 也称为了热门选择,随着这些技术的不断发展,能让开发者更加心无旁骛聚焦业务开发,无需再去操心云计算的基础底层概念,甚至以近乎无感的方式获得云计算的帮助,提升效率及产出。


据Gartner 报告表明,到2020年,全球20%的企业将采用Serverless 技术部署。同时各大企业都在Serverless领域进行探索。Serverless 从底层进行技术变革计算资源的形态,为企业的软件架构设计和应用服务部署引入创新的技术设计思路。

 

4月 28 日,京东云与AI事业部云产品研发部架构师张金柱,带来了《六周玩转云原生》终结篇:Serverless 架构设计与落地应用。从云原生的定义开始,渐进式详解了Serverless 对于云原生的价值、挑战,深入探讨Serverless 的架构设计模式与落地应用。


以下是精华分享内容,咱们一起来看看:




** 六周玩转云原生 **


Serverless 架构设计与落地应用
— 京东云与AI产品研发部架构师  张金柱 —

01 从云原生说起

在了解 Serverless 之前,张金柱老师先带大家回顾了什么是云原生(Cloud Native)。简单来说,Cloud Native 是“一系列架构、研发流程、团队文化的最佳实践组合。” 

 

也就是说,CloudNative 不是某一种技术或最佳架构方式,而是一种集合,一般情况下,它与云有强相关,包括公有云、私有云,包括京东、BAT 内部也有一些云的架构,云的基础设施,在此基础上搭建一整套研发流程和团队的工作方式。

 

主要包含以下技术点:

1、弹性,过去单体软件架构或私有机房时,流行托管或采购物理机,资源有限,随着业务流量增加,扩展性很差。在有云的情况下,利用其规模、基础设施更容易做到弹性扩容和缩容;
2、多租户;
3、自服务,大家可以像购买商品一样去通过 API 便捷地去购买云上的资源;
4、基于API协作,如今云上也集成了 AI 等各种基于 API 方式提供的服务,大家可以更便捷地去使用;
5、分布式;
6、反脆弱性,互联网系统最担心宕机,而通过云的能力,我们可以引入高可用的架构、进行破坏性测试等;
7、按需申请和计费,云把 IT 的基础设施商品化,让大家能够根据自己的需求去实时申请和释放。

 

通过下图可以清楚了解到,在架构上云原生上是如何去落地的。云提供敏捷开发基础设施与公共服务,配合微服务达到可扩展性高、可用性高、性能强、一致性的云原生架构。

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云原生可以理解为多个阶段的进化过程:

第一级:单体软件架构,一套系统解决了所有的问题,但这时它的优缺点都非常明显,虽然架构简单了,但同时也牵一发则动全身,如只想修改一点东西就导致整个服务停掉。

 

第二级:是由微服务的架构带来的升级。主要是让大家做到关注点分离、减少团队沟通、提高效率。

 

第三级:云结合微服务框架带来的改变。根据Gartner最新报告,以后会有云资源管理运维的职位,主要将各家的云的资源和服务通过 API整合起来,提供给上层的业务开发者。

 

第四级:就是今天的重点,Serverless的几个主要特色有——1)免运维、甚至结合 AI 能力做运维的提升;2)弹性伸缩;3)按需付费;4)高度自动化和自愈能力等。


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02 Serverless是什么

1、对Serverless的定义与理解

UCBerkley 曾对Serverless做过一个研究,主要强调了 Serverless 不是FaaS。各家公有云上都会有一些函数服务的产品,但这只是一个Serverless在计算层面上的抽象和实现,Serverless还有大量的服务,如 AWS 的 S3、京东的对象存储、KV存储等。Serverless 给大家带来的是便捷的申请,按需付费。


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云从某种程度来说,是将大家的技术集中,由专人负责,并且将数据打通形成平台。如今云概念的发展相当于真正地给 Serverless 插上了飞翔的翅膀,主要因为Serverless脱胎于云时代架构的思想,Serverless是只属于云时代的。云的基础设施层(IaaS),它可以为Serverless的弹性提供基础,让「弹性」有了真正落地的可能。

 

不仅如此,回顾云计算的历程,从早期的虚拟化(网络、计算、存储)、到 PaaS、SaaS,到如今Serverless的出现,这是云计算进入深水期的体现。对于应用开发者而言,开发模式是否有变更、效率是否有提高、成本是否有降低、这些需求是一直以来都存在的,而Serverless是符合这个阶段的,它直面了这一些问题。


特别强调的一点是,Serverless不等于FaaS,它提供的是弹性的计算服务,FaaS只是一种计算资源的抽象方式。


2、Serverless的常见落地场景

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Serverless的常见应用场景,可以分为以下几类:

1)后端应用

随着 App 移动开发的兴起,大量 Server 端和移动端已经做了很好的解耦,后端本质上是一个 Web 服务,包括 IoT 的后端。比如智能家电,每时每刻都在产生数据,并将数据上传到云端。所以对于海量物联网设备产生的海量数据,只有具备弹性能力的系统才能满足其需求。

 

2)事件驱动的场景

这类场景包括文件处理、流数据处理、ETL 等。它产生的事件是可以跟函数服务绑定的,完全可以由队列服务配合去实现。在Serverless的场景下,只要有一个事件,就可以去驱动任务的调起。

 

3)AI 应用类

举个真实的案例,有一家做智能客服的公司,虽然夜里咨询量不高,但也会配备一些运维同事值班,因为智能客服一旦出现问题,就需要有运维的干预。而使用Serverless架构就可以把运维的事情完全托给云厂商,完全不用担心夜里扩容或故障报警。

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值得注意的是,BaaS和PaaS需要区别开。BaaS主要是以API的方式给用户提供服务,并且这些服务是一个用户架构里面通用的功能;而PaaS概念很广,包括数据库、中间件、Web Server等,都可以囊括进来。因此,可以简单的理解为BaaS是PaaS的子集。



03 Serverless应用场景

目前,Serverless还是一个蓝海领域,相关标准还没有统一。但各大厂商都在积极推动相关的规范和运营标准的统一化制定。


Serverless的常见三层架构:客户端、服务端、数据。所有的事情都可以在这里去处理,包括购买、搜索、用户管理等。


下图展示了电商场景下,Serverless的架构图:

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最后再说一说常见的Serverless的工具,主要包括公有云、私有云,以及对Serverless平台的包装工具。开发者可以基于Kubernetes搭建Serverless架构。



04 Serverless的未来

说了那么多Serverless的优点,其实Serverless的未来,还是有不少挑战的。主要包括以下几个方面。


第一,首先它忽略了时效性。过去的 Web服务可能是一个后端,用户请求处理完了就可以返回;但在Serverless架构下,用户请求的路径变长,导致服务响应时间变慢。

 

第二,它阻碍了分布式系统的开发。在Serverless中,有一些事情,如选举、数据一致性、事务等,无法很好地解决。导致一些必须通过分布式架构来解决的需求,无法实现。

 

第三,用户思想上没有完全接受。这一点主要体现在对安全的担忧,将自己的数据全都交出去,还是不能完全放心。

 

最后,IaaS层的挑战,在Serverless下,我们希望容器能做到启动速度越来越快,性能损耗越来越小,这对IaaS层提出了更高的挑战。


虽然挑战多多,但随着云基础设施的日臻成熟,Serverless也将应该更好的发展。总结起来一句话:未来,已来!




Serverless本身是一种架构思想,要站在架构的角度去探讨。不仅如此,初学者更要主动多实操,真正体验一下Serverless到底给大家带来多少便利和开发上的效率提升。


云原生的时代已来,而你,也将成为这个新时代的构建者之一!


无论是学习哪一种新的技术和理念,最重要的是能「学以致用」,在本次课程中,张金柱老师还为大家布置了课后作业,许多同学虽然是第一次上手容器,也能交出了令人满意的作业,并且在学习群里领取到了超实用的云资源包+硬核云原生干货资料+往期课程视频PPT/PDF,收获颇丰!



划重点!
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