理解初学者的无服务器计算 是一个HTML标签，通过它可以插入图片。 是一个HTML标签，用于在HTML文档中引入外部样式表。 HTML标签是用于构建网页结构和呈现内容的标记语言元素。

当我们说“无服务器”计算时，许多人认为在这种模型中没有服务器来促进代码执行和其他开发任务。这是一个错误的观念。

所以，在这个神话破除之后，你可能会想知道“无服务器”这个名字背后的逻辑是什么。

让我给你一个提示：与其说是“没有服务器”，不如说是“无服务器”是如何管理和实现服务器的。

听起来有点混乱吗？

好吧，我们将学习关于无服务器和与之相关的其他术语，以消除你的疑虑。对于初学者来说，无服务器正在变得越来越有名气。事实上，无服务器市场从2016年的19亿美元可能增长到 $7.7 billion by 2021。

所以，让我们讨论无服务器，并试图找出其受欢迎背后的原因。

什么是无服务器计算？

无服务器或无服务器计算是一种基于云的执行模型，在这种模型中，云服务提供商为客户或开发人员自己提供点对点的机器资源，并管理服务器。它结合了服务、策略和实践，帮助开发人员构建基于云的应用程序，让他们将精力集中在代码上，而不是服务器管理上。

从资源分配、容量规划、管理、配置和扩展到补丁、更新、调度和维护，云服务提供商（如AWS或Google Cloud Platform）负责管理常见的基础设施任务。因此，开发人员可以将精力和时间集中在业务逻辑上，而不是过程和应用程序的服务器管理上。

这种无服务器计算架构永远不会将计算资源保留在易失性内存中；相反，计算是在短时间内进行的。假设你不使用应用程序，将不会为其分配任何资源。因此，你只支付实际消耗应用的资源。

创建无服务器模型的主要目的是简化代码部署到生产环境的过程。很多时候，它也与传统的样式（如链接_1）一起使用。一旦部署了无服务器，它所驱动的应用程序将快速响应需求，并根据需要自动扩展或缩小规模。

无服务器计算使用事件驱动模型来确定扩展需求。因此，开发人员无需预测应用程序的使用情况来决定需要多少服务器或链接_2。你可以根据不断增长的需求随时要求更多的服务器和带宽，无需事先预订，也可以随时无需麻烦地缩小规模。

无服务器是如何发展的？

传统系统在应用程序开发和部署过程中存在可扩展性和灵活性方面的挑战。随着对高质量应用程序的需求增加以及快速上市时间，需要一个能够提供更高可扩展性和灵活性的更好系统的需求开始浮出水面。这导致了云计算和无服务器模型的发展。

无服务器模型在各个阶段不断演变，从单体到微服务再到无服务器架构或函数即服务（FaaS）。

• 单体架构是一种传统的软件开发统一方法。它是一种紧密耦合的模型，每个组件及其子组件都会编译或执行代码。如果一个服务出现故障，整个应用服务器和正在运行的服务都可能崩溃。
• 微服务架构是在大型单一应用程序中部署的一组较小服务，可以独立执行特定功能。它能够快速交付大规模应用程序，并为开发人员提供使用Infrastructure-as-a-Service (IaaS)和平台即服务（PaaS）的灵活性。但在这种模型中选择PaaS和IaaS之间很具有挑战性。
• 无服务器架构是随着云计算而发展起来的，提供更高的可扩展性和业务敏捷性。它不使用IaaS和PaaS，而是使用FaaS和后端即服务（BaaS）。在这里，应用程序根据需要进行部署，并提供所需的资源。您无需管理服务器，如果代码执行完成，可以停止付款。

无服务器计算的特点

无服务器计算的一些特点如下：

• 大多数使用无服务器的应用程序由单个函数和小的代码单元组成。
• 它仅按需运行代码，通常在无状态的软件容器中，并根据需求无缝扩展。
• 客户无需管理服务器。
• 具有基于事件的执行功能，即一旦触发函数或接收到事件以执行请求，计算环境就会创建。
• 具有灵活的可扩展性，因此您可以轻松地进行缩放。一旦代码执行完成，基础架构将停止运行，并节省成本。同样，当函数继续执行时，您可以根据需要进行无限缩放。
• 您可以使用托管的云服务来处理复杂任务，如文件存储、排队、数据库等。

无服务器如何工作？

无服务器架构结合了两个主要思想 – 函数即服务（FaaS）和后端即服务（BaaS）。它更多地基于FaaS，允许在不需要完全配置实例的情况下为代码执行提供云服务。FaaS由无状态、事件驱动、可扩展和服务器端函数组成，完全由云服务管理。

该模型使得开发团队可以专注于编写业务逻辑的代码。接下来，他们定义一个可以触发函数执行的事件，如HTTP请求。随后，云提供商执行函数并将结果发送给用户可以查看的应用程序。

这种方式，无服务器模型提供了具有自动缩放、按需和按使用量付费的经济高效和便利性。因此，许多企业和DevOps团队如今都在采用无服务器技术。

谁在使用无服务器以及为什么？

无服务器是软件开发中最新兴的技术之一。它可能在未来消除基础设施管理和配置的需求。

无服务器对以下人群有用：

• 希望获得更高可扩展性和灵活性以及更好的应用程序可测试性的组织可以选择无服务器。
• 希望通过构建敏捷和高性能应用程序来缩短上市时间的开发人员
• 不需要始终运行他们的服务器的公司。他们可以根据需要使用基于模块的函数调用应用程序，以节省成本。
• 希望构建高效云应用程序并简化云迁移的组织
• 希望减少延迟的开发人员可以为用户提供访问某些函数或应用程序的权限。
• 一家没有足够资源来处理IT基础设施维护和复杂性的公司可以选择无服务器计算来自动解决问题，并且无需从他们这一端进行任何维护。

一些著名的无服务器模型用户有Slack，Coca-Cola，NetFlix等。

由于其独特的属性，无服务器模型适用于许多用例，例如：

• Web应用程序：您可以使用此模型构建快速且可扩展的Web应用程序，可以迅速响应用户需求。它非常适合构建无状态应用程序，您可以立即启动并适应用户需求中不可预测和不频繁的激增。
• API后端：在无服务器平台上，任何函数都可以轻松转换为准备好供客户端使用的HTTP端点。当这些函数或操作在Web上启用时，它们被称为Web操作。一旦启用了这些功能，将这些功能组装成一个完整的API变得很容易。您还可以使用一个可靠的API网关来提供更多安全性、域支持、速率限制和OAuth支持。
• 微服务：无服务器广泛用于微服务模型，重点是构建能够执行单个函数并使用API进行通信的小型服务。
  虽然可以使用软件容器和PaaS来创建微服务，但无服务器更高效。它提供了较小的代码行，执行一个任务并提供快速的配置、自动缩放和灵活的定价，当资源不使用时不向客户收费。
• 数据处理：无服务器可用于处理各种数据类型，包括链接_5视频、音频、图像和结构化文本。还可以用于数据验证、转换、增强、清理、音频标准化和PDF处理等各种任务。您可以利用它进行图像处理，包括锐化、旋转、缩略图生成和噪声降低。无服务器在数据处理中的其他用途还包括视频转码和光学字符识别（OCR）。
• 流/批处理：使用FaaS和带有Apache Kafka的数据库，您可以创建强大的流式应用程序和数据管道。无服务器模型适用于不同的流式摄取，包括应用程序日志、物联网传感器、业务逻辑和金融市场的数据。
• 并行计算：无服务器非常适用于与并行计算相关的任务，其中每个任务并行运行以执行特定任务。这可能包括数据搜索、处理、映射操作、网页抓取、基因组处理、超参数调整等。
• 其他用途：无服务器还用于各种应用，例如链接_6、金融、链接_7和业务智能和分析，等等。

注意：对于某些情况，无服务器可能不是最理想的选择。例如，具有可预测且几乎恒定工作负载的大型应用程序可能更适合传统的系统架构。它们可以选择专用服务器，无论是托管还是自主管理。此外，如果您的组织具有完整的传统设置，包括传统系统和应用程序，将其迁移到全新和不同的架构可能既昂贵又具有挑战性。

无服务器计算的优点和缺点

每个硬币都有两面，无服务器架构也是如此。根据不同的参数，它也具有一些优点和缺点。因此，在继续之前，了解两方面的情况非常重要，以决定它对您的组织是否更好。

优点 👍

以下是无服务器架构的一些优点：

成本效益

无服务器可以比购买或租用服务器更具成本效益，您可以仅支付您实际使用的资源。

无服务器采用按需付费的模式，您只需支付分配的内存和运行代码的时间，而不会产生空闲时间的费用。

作为结果，您将节省操作成本（例如安装、许可证、维护、补丁、支持等等）。没有服务器硬件，您将节省劳动力成本。

可伸缩性

无服务器系统提供高度可伸缩性，您可以根据需求随时进行扩展或缩减。出于这个原因，它们也被称为“弹性”。

在这里，开发人员不需要专门的时间来设置自动缩放系统、策略或调整它们。您选择的云提供商负责管理所有这些。此外，小团队的开发人员也可以自己运行他们的代码，而无需支持工程师或基础设施。

降低延迟

由于应用程序不是托管在单个源服务器上，您可以从任何地方运行代码。如果您选择的云提供商支持，您可以在靠近终端用户的服务器上运行应用程序功能。因此，由于用户请求和服务器之间的距离减少，它会产生较低的延迟。

生产力

无服务器模型有助于提高开发人员的生产力，因为他们不需要处理服务器管理。此外，他们不必直接考虑管理HTTP请求或多线程。

结果，它简化了后端开发，多亏了事件驱动函数，暴露的代码在这里。所有这些都节省了他们可以用来改进代码和应用程序的时间。

更快的应用部署

使用无服务器，开发人员不需要执行后端配置或将代码上传到服务器以部署应用程序版本。他们还可以快速上传代码的部分以发布新产品。

他们还可以根据需要一次性部署代码或一个接一个地部署函数，因为它不是一个整体架构。此外，您可以快速修补、更新、添加功能或修复应用程序中的错误。

其他优点包括由于按需服务器而导致的绿色计算、使用内置集成更容易构建应用程序、更快的上市时间等等。

不利之处 👎

现在，让我们来看看无服务器计算的缺点：

性能

有时候，使用不太频繁的无服务器代码可能比持续运行在专用服务器、软件容器或虚拟机（VM）上的代码具有更长的响应延迟。这是因为它可能需要更多的时间来启动并产生额外的延迟。

难以调试和测试

部署代码后，您需要知道代码的性能如何。为此，您需要测试它，在无服务器环境中这是具有挑战性的。此外，由于开发人员缺乏对每个后端进程的可见性，而应用程序被分成较小的函数，调试变得复杂。

安全问题

新的和先进的安全问题不断增长。但是，完全了解或衡量云提供商的安全性是不可能的。因此，当他们处理您的整个后端并在应用程序上存储敏感数据时，存在风险。

不适用于长时间运行的应用程序进程

无服务器是成本效益的，但并非适用于所有类型的应用程序。如果您有一个具有长时间运行过程的应用程序，则根据时间和分配的资源运行它的成本可能非常高。此时，您可能希望选择专用服务器托管。

无服务器的其他缺点包括难以从一个供应商切换到另一个供应商以及隐私问题。

无服务器架构中重要的术语

谈论无服务器就不能不提与其相关的一些关键术语。FaaS和BaaS是导致我们今天所知的无服务器演变的两个最重要的想法。而要构建一个无服务器系统，您需要一个数据库、存储系统、技术堆栈、框架等等。因此，让我们简要讨论一下它们。

函数即服务（FaaS）

FaaS是无服务器中的一个核心概念，类似于其子集。这种事件驱动的代码执行模型（响应请求运行的应用程序）允许您编写部署在软件容器中的逻辑代码，并按需执行，云平台会进行管理。

与BaaS相比，FaaS为开发人员在创建自定义应用程序时提供了更多的控制权，而不是依赖包含预制代码的库。

代码部署的软件容器是无状态的，以简化数据集成，并且代码运行时间较短。此外，开发人员可以使用FaaS通过API调用无服务器应用程序，云提供商通过API网关进行管理。

后端即服务（BaaS）

BaaS与FaaS类似，因为它们都需要第三方服务提供商。在这种模型中，云提供商提供后端服务，如数据存储，以帮助开发人员专注于编写前端代码。然而，BaaS应用程序可能不是事件驱动的，也不像无服务器应用程序那样在边缘运行。

一个很好的BaaS示例是AWS Lambda。开发人员使用带有Lambda的无服务器代码，该代码提供了提交代码时要遵循的准则。它还自动化了将代码输入软件容器的过程，并提供了一项受管服务。

无服务器技术栈

与其他软件技术一样，无服务器架构也具有技术栈。它汇集了创建无服务器系统或应用程序所需的各种组件。

无服务器技术栈包括：

• 编程语言：开发人员将使用的编程语言。根据供应商的不同，您可以选择Java、JavaScript、Python、C＃、Go、Node.js、F＃等。
• 无服务器框架：框架为代码提供了骨架或结构。有很多供您选择的框架，它们可以帮助您入门。它可以构建、打包和编译代码，并最终进行云部署。无服务器框架加快了编码过程，简化了缩放，并减少了配置时间。无服务器框架的示例包括Apex、AWS Serverless Application Model等。
• 无服务器数据库：它们用于存储代码需要访问的数据。它们还需要与触发器的函数进行交互。这些数据库的行为类似于无服务器函数，但可以无限期地存储数据。无服务器数据库的示例包括DynamoDB、Azure Cosmos DB、Aurora Serverless和Cloud Firestore。
• 一组触发器：它们帮助启动代码执行，如HTTP请求。
• 软件容器：它们支持无服务器模型，并提供没有复杂性的容器化微服务。它们还作为代码的存储库，并且可以在编写适用于多个平台（如桌面或iOS）的代码时为开发人员提供便利。
• API网关：它们作为Web操作的代理。它们提供HTTP路由、速率限制、查看API使用情况和响应日志、客户端ID等功能。

如何实施无服务器模型并进行优化？

采用无服务器架构将对应用程序、技术、成本、安全性和收益等方面带来重大变化。

假设您是一家初创公司或小企业。在这种情况下，无服务器架构将加快您的上市时间，并帮助您快速推送更新，简化测试、调试、收集反馈、解决问题等工作，为用户提供一个完善的应用程序。

如果您是一个较大的组织，您将体验到更大的可扩展性，以满足用户需求，但这将需要大量的成本投入。

因此，最好评估无服务器对于您的业务类型和需求的优缺点，然后再进行决策。如果您对此很认真，请从以下步骤开始：

• 了解您的需求并确定适合的无服务器技术栈
• 选择一个无服务器供应商，如Google Cloud Functions，Azure Functions，AWS Lambda等
• 为您的团队提供强大的工具来监控系统性能和功能。注意总请求数量、限流、错误计数、成功率、请求持续时间和延迟。

无服务器供应商

市场上有很多无服务器供应商或云提供商供您选择。其中一些顶级供应商包括：

• AWS Lambda：适用于已经使用AWS服务的组织。它与各种用于存储、流式传输和数据库的服务集成。
• Microsoft Azure Functions：如果您使用Visual Studio Code，请选择它。它与DevOps和Azure Pipelines无缝集成，支持有状态函数的Durable Functions，并提供集成监控。
• Google Cloud Functions：如果您正在使用Google服务，它是很好的选择。它支持JS、Go和Python应用程序，使函数可以从Google助手或GCP触发，并提供内置的扩展功能。
• IBM Cloud Functions：如果您想使用基于Apache OpenWhisk的无服务器模型，IBM Cloud Functions适合您。它包括出色的性能监控，可以通过REST API或IBM云服务触发事件，并与IBM的API Gateway集成以管理端点。
• Knative：如果您正在在Kubernetes上运行服务，请选择它。它得到了Google、Red Hat、IBM等公司的支持。
• Cloudflare Workers：它适用于需要高响应性的应用程序，特别是JavaScript应用程序。它支持Workers KV用于数据存储，并且通过WebAssembly帮助您编译和交付多种语言。此外，它具有193个数据中心的高分发网络，提高了延迟和响应速度。

结论：无服务器的未来

Serverless computing随着对高可扩展应用程序的需求日益增加而不断发展。它还提供了云计算提供的许多好处，如更便利、成本效益更高、生产力更高等。

根据一份报告，40%的受访者所在的公司已经采用了无服务器架构。

虽然无服务器仍然存在某些问题，如由于冷启动而引起的延迟、测试、debugging等等，但云提供商正在努力解决这些问题。很快，可能会出现一种更加完善的无服务器形式，带来更多的好处和解决的问题。因此，无服务器模型的受欢迎程度和使用率有望在未来增加。

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