作為云計算產業(yè)公認的下一個技術風口，Serverless 對于應用開發(fā)者來說已經(jīng)是耳熟能詳?shù)母拍盍?。根?jù)第三方調研機構分析預測，2020 年全球 Serverless 市場規(guī)模將達到 76 億美元，而到 2025 年則會猛增到 211 億美元，年均復合增長率高達 22.7%。如今，云計算商業(yè)用戶中有超過半數(shù)開發(fā)者在采用 Serverless 構建技術架構，可以看到 Serverless 將成為應用發(fā)展創(chuàng)新業(yè)務必備的技術之一。
那么，究竟什么才是 Serverless 的核心概念?Serverless 誕生以來走過了怎樣的路線?有哪些特征?在 2020 年 11 月 24 日舉辦的華為應用市場 AppGallery Connect 研習社•沙龍西安站上，華為 Serverless 資深架構師們?yōu)榇蠹規(guī)砹?Serverless 的業(yè)界洞察與發(fā)展趨勢展望。
一、Serverless 概況與歷史軌跡
1、Serverless 特征
· 低成本。開發(fā)者用函數(shù)編寫應用后部署在云端，出現(xiàn)請求之后云端資源才會按需收費，顯著降低了開發(fā)者的交付成本與使用成本。
· 免運維。在 Serverless 方案中，云端服務的部署、升級、在線縮擴容等微服務時代的復雜操作都由后端服務來完成，大大減輕了開發(fā)者的運維負擔。
· 上線快。Serverless 分為兩大部分，一是 FaaS，通過開發(fā) Function(函數(shù))的形式實現(xiàn)業(yè)務邏輯;二是 BaaS，也就是云存儲、云數(shù)據(jù)庫等后端服務。通過端側直接訪問后端服務、事件觸發(fā)、端云同步、函數(shù)粒度的服務上線等機制，可極大縮短應用的迭代周期，提升業(yè)務的上線速度。
2、Serverless 發(fā)展歷史與驅動要素
自單體服務架構普遍轉向微服務架構后，雖然傳統(tǒng)存在的一些問題，諸如代碼變更困難、維護成本高、上線周期長等障礙得到了解決，但由于微服務需要將架構解耦成眾多獨立的小模塊，因此對這些模塊進行部署、監(jiān)控、彈性伸縮等生命周期運維工作就成為了一大挑戰(zhàn)。
基于這樣的背景，云服務廠商開始利用 Serverless 技術來幫助開發(fā)者解決微服務的運維需求。Serverless 以云函數(shù)作為業(yè)務邏輯的基本計算單元，圍繞云函數(shù)還有對象存儲、數(shù)據(jù)庫等隊列實現(xiàn) BaaS 后端服務，組成完整的 Serverless 應用來幫助開發(fā)人員的應用快速上線，并將開發(fā)者的精力從運維工作中解放出來，更多投入業(yè)務創(chuàng)新層面。
隨著 Serverless 技術的發(fā)展，開源領域也有許多項目為開源 FaaS 貢獻力量，從而使整個 Serverless 生態(tài)逐漸成長壯大。
3、從微服務到 Serverless 的演進
當下的微服務架構中，首選的架構設計方法就是領域驅動設計。領域驅動設計方法在落地時需要相當復雜的過程，拆分出來的時間、領域，所做的聚合都可能不夠理想。隨著架構演進，前期服務的解耦再組合也會產生相應的成本。相比之下，Serverless 最大的優(yōu)勢是可以根據(jù)業(yè)務快速創(chuàng)新函數(shù)。業(yè)務流程的每一個步驟都可以映射為一個函數(shù)，從而實現(xiàn)一個業(yè)務邏輯來部署到云端，實現(xiàn)快速上線交付?，F(xiàn)有微服務也可以將接口轉換為函數(shù)，實現(xiàn)免運維的成果。
在編碼測試層面，Serverless 可以提供比微服務更小、更細粒度的代碼實現(xiàn)，對應的測試單元體積也會更小，這些都能加快開發(fā)與測試的速度，縮短交付周期。
在交付和運維層面，Serverless 架構中函數(shù)的發(fā)布與治理由平臺負責，進一步加快了業(yè)務邏輯上線;運維的部署、升級、彈性縮擴容也是平臺完成，因而可以從傳統(tǒng)的 DevOps 演進為 NoOps 的狀態(tài)。
二、AppGallery Connect Serverless 服務
AppGallery Connect，簡稱 AGC，是華為面向全球應用開發(fā)者的一站式服務平臺。在沙龍上，華為團隊為開發(fā)者們呈現(xiàn) AppGallery Connect Serverless 服務的技術愿景與特色。
1、AppGallery Connect Serverless 現(xiàn)狀與愿景
AppGallery Connect Serverless 的整體方案分為三大層面：
最上層對接行業(yè)解決方案，包括華為內部的音樂、視頻等應用，以及第三方的快應用、快服務等。針對這些行業(yè)方案，華為 Serverless 生態(tài)會提供一些便捷的軟件開發(fā)包。
中間層是 AGC Serverless Framework，其中包括云函數(shù)、云存儲、云數(shù)據(jù)庫，形成 BaaS+FaaS 的綜合體，共同幫助開發(fā)人員快速實現(xiàn)業(yè)務邏輯，卸除運維壓力。
底層依賴華為云自身的 IaaS 和 PaaS 能力，提供堅實可靠的基礎設施支持。
針對開發(fā)者的各種需求，華為 Serverless 提供了一系列 Kit(云服務 SDK)，例如 Auth ServiceKit、Function Kit、CloudDB Kit、Cloud Storage Kit 等等。通過這些 Kit，開發(fā)人員可以在端側開發(fā)過程中專注于業(yè)務邏輯，并引用 Kit 完成對云端 Serverless 服務的調用。
針對行業(yè)的未來需求，華為 Serverless 也做了很多探索和創(chuàng)新：
為了提升開發(fā)效率，華為提供了統(tǒng)一的開發(fā)平臺和云函數(shù)的市場，使開發(fā)者可以直接下載所需的能力來改進升級應用。
針對 ARM、x86、GPU 等不同類型的基礎設施，華為通過異構計算的機制來分配函數(shù)調用，確保 Serverless 函數(shù)都可以在最合適的硬件上運行，從而提升效率、降低成本。
為了降低每次請求后的函數(shù)冷啟動延遲，華為通過沙箱和代碼壓縮等技術，努力做到啟動延遲低于 100 毫秒的目標。對于函數(shù)間調用，華為希望通過內部通信機制將現(xiàn)有的 10 毫秒左右延遲降低到 1 毫秒左右。
通過這些探索，華為希望使開發(fā)者更聚焦于業(yè)務創(chuàng)新，從而更好地擁抱技術風口，利用技術紅利來實現(xiàn)業(yè)務升級，創(chuàng)造更多價值。
介紹完 AppGallery Connect Serverless 整體方案特點之后，華為應用市場團隊又詳細介紹了認證服務、云函數(shù)、云數(shù)據(jù)庫、云存儲和云托管五大服務的優(yōu)勢與使用方式。
2、認證服務
為簡化開發(fā)者的認證系統(tǒng)構建過程，AppGallery Connect 提供了托管式的認證服務，可以全方位保護開發(fā)者的數(shù)據(jù)安全。應用認證過程中涉及到的基礎設施、登錄邏輯、密碼加密、網(wǎng)關對接與交付、可靠性、隱私、安全和性能優(yōu)化等工作，都被華為認證服務包裝成為了簡單的接口調用。開發(fā)者只需在應用內集成 SDK 即可調用這些能力，輕松組裝成適應各種需求的認證系統(tǒng)。認證服務在安卓、iOS、Web 端，以及快應用端都提供了 SDK，實現(xiàn)了跨平臺支持。認證服務還支持郵箱、微信、QQ、微博、華為帳號、Facebook、Google 等主流賬戶的認證集成。
華為認證服務提供了端側和云側 SDK、管理配置門戶界面。當應用的用戶訪問云數(shù)據(jù)庫、云存儲時，可基于認證服務的用戶憑據(jù)進行數(shù)據(jù)訪問安全控制。開發(fā)者在云函數(shù)內可以方便地從參數(shù)獲取訪問用戶的憑據(jù)及身份信息。
認證服務的驗證短信和驗證郵件可自動適配全球 78 種語言，無需開發(fā)者干預;華為每月為開發(fā)者提供 3 萬條免費短信，進一步降低了運營成本。
3、云函數(shù)服務
華為希望為開發(fā)者提供極簡開發(fā)模式，簡化微服務開發(fā)測試難度;同時幫助開發(fā)者實現(xiàn)免運維和自動彈性伸縮，降低運維和資源使用成本。
在華為云函數(shù)服務體系中有一個觸發(fā)器概念，負責在業(yè)務狀態(tài)數(shù)據(jù)變化時驅動函數(shù)自動執(zhí)行。開發(fā)者只需完成函數(shù)開發(fā)并上傳，綁定好觸發(fā)器，全部工作就已經(jīng)完成;剩余操作全部由 Serverless 自動處理，并向開發(fā)者通過多種監(jiān)控指標呈現(xiàn)函數(shù)的運行狀況。
云函數(shù)面向通用場景設計，移動應用絕大多數(shù)后端邏輯均可基于云函數(shù)開發(fā)。云函數(shù)還可快速對接第三方服務和 API，并通過觸發(fā)器和函數(shù)自定義代碼整合 AGC 服務構建。
4、云存儲服務
針對開發(fā)者的存儲需求，華為云存儲提供了方便易用的端側和云側 SDK，使開發(fā)者將更多精力聚焦于業(yè)務場景。華為云存儲可以幫助應用向全球分發(fā)內容。針對安全性和成本控制等需求，華為還提供了邊緣節(jié)點、斷點續(xù)傳和網(wǎng)絡加速能力，以及彈性伸縮、按需計費和自動運維等能力。
華為云存儲在各個移動平臺都提供了封裝好的 SDK，開發(fā)者只需集成并調用 SDK 即可實現(xiàn)業(yè)務能力。開發(fā)者無需關心服務器物料、CDN 環(huán)境等即可自動完成運維工作。相比傳統(tǒng)自行搭建存儲平臺的方式，華為云存儲可以節(jié)約開發(fā)團隊的大量人力、資金和時間，還能更好地監(jiān)控應用運行狀況，更彈性地應對峰值流量沖擊。
5、云數(shù)據(jù)庫服務
云數(shù)據(jù)庫是一種可擴展的 Serverless 數(shù)據(jù)庫，提供簡單易用的端云 SDK，適用于移動、網(wǎng)頁和服務器開發(fā)。它可以使應用數(shù)據(jù)在端端、端云間自動同步，幫助開發(fā)者快速構建安全可靠和高度協(xié)同的應用。
開發(fā)者使用云數(shù)據(jù)庫，只需集成簡單的 SDK 即可完成業(yè)務實施，免去開發(fā)部署和運維的工作負擔;云數(shù)據(jù)庫還提供了接入安全、端云全密態(tài)數(shù)據(jù)管理、安全防護和攻擊監(jiān)測等安全能力，以及用戶數(shù)據(jù)的離線支持;在性能方面，華為云數(shù)據(jù)庫支持百萬端側用戶并發(fā)，以及數(shù)據(jù)并發(fā)同步等。
6、云托管服務
華為云托管服務是另一項 Serverless 服務，使開發(fā)者可以在無云側設備情況下向用戶提供網(wǎng)頁應用和靜態(tài)頁面訪問，并依托云托管管理平臺的一站式操作來完成版本部署。云托管服務具備歷史版本回退能力，同時可以將自有品牌關聯(lián)到華為網(wǎng)站。
華為云托管服務提供了豐富的 CDN 節(jié)點，可以自動分發(fā)資源滿足流暢訪問需求;服務內置配置證書以實現(xiàn)可信接入，并可對接云函數(shù)提供動態(tài)網(wǎng)頁內容。
7、AppGallery Connect 的其他服務
除上述 Serverless 服務外，華為應用市場 AppGallery Connect 平臺還提供了質量服務來為開發(fā)者解決應用上線的質量控制難題。質量服務通過跟蹤測量隨時捕捉應用指標，并通過測試實驗室的大規(guī)模自動測試來提早發(fā)現(xiàn)應用的問題隱患。
質量服務中的崩潰服務還可以自動監(jiān)測線上用戶的崩潰情況，生成可視化報告，方便開發(fā)者解決問題。
另一項關鍵服務是性能管理服務(APM)，提供分鐘級的應用性能監(jiān)控能力。開發(fā)者可以在 AppGallery Connect 平臺查看性能數(shù)據(jù)，快速發(fā)現(xiàn)并修復性能問題。開發(fā)者只需在應用內集成 APM SDK 即可自動開啟性能分析。性能管理服務具有全流程、場景化、易集成、實時性和可視化幾大特點，可以很好地滿足開發(fā)者對于應用性能監(jiān)測的各種需求。
通過本次沙龍的精彩分享，與會者不僅了解了 Serverless 技術的前世今生，對 Serverless 的各項優(yōu)勢有了深度認知，還全方位體會到了華為應用市場 AppGallery Connect 技術體系的強大能力。如今，隨著華為應用市場在全球的快速成長，AppGallery Connect 的 Serverless 服務也將迎來持續(xù)增長與進化，成為國內 Serverless 應用領域的佼佼者和領導品牌。
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