云計(jì)算時(shí)代出現(xiàn)了大量XaaS形式的概念，從IaaS、PaaS、SaaS 到容器云引領(lǐng)的CaaS，再到火熱的微服務(wù)架構(gòu)，它們都在試著將各種軟、硬件資源等抽象為一種服務(wù)提供給開(kāi)發(fā)者使用，讓他們不再擔(dān)心基礎(chǔ)設(shè)施、資源需求、中間件等等，在減輕心智負(fù)擔(dān)的同時(shí)更好地專注于業(yè)務(wù)。
無(wú)服務(wù)器架構(gòu)（Serverless）和 Functions-as-a-Service(FaaS)是云計(jì)算的熱點(diǎn)趨勢(shì)。除了微軟和亞馬遜，還有許多其他供應(yīng)商也提供 FaaS。已經(jīng)有不少文章介紹了無(wú)服務(wù)器架構(gòu)這項(xiàng)技術(shù)典型的應(yīng)用場(chǎng)景是在流式任務(wù)處理，目前已經(jīng)受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。本文將為大家介紹什么是無(wú)服務(wù)器架構(gòu)會(huì)成為下一代IT基礎(chǔ)架構(gòu)。
去年秋天，由于大流量涌入，澳大利亞統(tǒng)計(jì)網(wǎng)在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)便崩潰。 接下來(lái)的一個(gè)周末，兩名大學(xué)生在一次黑客馬拉松中搭建了一個(gè)非官方的澳洲統(tǒng)網(wǎng)，能夠承受的流量是官方網(wǎng)站的四倍，而且這個(gè)非官方的網(wǎng)站成本只有約400美元，而澳大利亞政府在官方網(wǎng)站上卻花了約1000萬(wàn)美元！
這里的重點(diǎn)不是關(guān)于政府的浪費(fèi)，而是一個(gè)小團(tuán)隊(duì)、即使具備云方面的知識(shí)很少，只要提供了正確的基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)，例如亞馬遜的無(wú)服務(wù)器產(chǎn)品AWS Lambda。在短時(shí)間內(nèi)就能完成較為復(fù)雜的網(wǎng)站。
提供業(yè)務(wù)價(jià)值，而不是軟件
隨著軟件蠶食著世界，我們經(jīng)常陷入一種忘記企業(yè)的使命是向客戶提供價(jià)值的陷阱。為客戶提供的價(jià)值絕對(duì)不是軟件，軟件只是一種手段，我們應(yīng)盡可能少地寫(xiě)軟件?？杀氖俏覀兘?jīng)常忘記這一點(diǎn)。
幸運(yùn)的是，軟件開(kāi)發(fā)業(yè)正在經(jīng)歷一些根本性的反思 ，大而全的應(yīng)用，長(zhǎng)時(shí)間的構(gòu)建測(cè)試發(fā)布周期，以及無(wú)法快速整合用戶反饋。以下幾個(gè)趨勢(shì)，推動(dòng)了這種轉(zhuǎn)變：
微服務(wù)邁向主流。曾經(jīng)專屬于具備網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的公司，微服務(wù)架構(gòu)如今收到主要的開(kāi)發(fā)商廣泛采用。 由于能夠帶來(lái)更快的部署周期，微服務(wù)帶來(lái)更高的資源利用率和更好的設(shè)計(jì)自主性，應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)正在迅速?gòu)拇笕萘哭D(zhuǎn)移到分布式、面向服務(wù)的結(jié)構(gòu)體系。
開(kāi)源的興起。開(kāi)源軟件和共享代碼存儲(chǔ)庫(kù)（如GitHub）的迅速普及已經(jīng)將軟件開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N社區(qū)活動(dòng)。今天的開(kāi)發(fā)人員廣泛地利用開(kāi)放源代碼和第三方服務(wù)來(lái)整合一流的技術(shù)，并大大縮短產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間。
成功的產(chǎn)品需要快速迭代。與幾年前不同，曾經(jīng)的軟件產(chǎn)品經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)一年的設(shè)計(jì)，實(shí)施和測(cè)試周期而無(wú)需與用戶發(fā)生聯(lián)系，今天最好的產(chǎn)品建立在快速構(gòu)建、了解用戶反饋回路的基礎(chǔ)之上。 對(duì)初創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō)如此，也適用于大型企業(yè)。
當(dāng)然，為了更好的利用上述趨勢(shì)，需要恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)設(shè)施。到目前為止，我們?nèi)匀皇艿交A(chǔ)設(shè)施IT堆棧的限制，在過(guò)去十幾年中，我們非常努力地構(gòu)建了應(yīng)用程序，以適應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施，而不是基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)適應(yīng)應(yīng)用。雖然我們當(dāng)然試圖通過(guò)容器和DevOps等創(chuàng)新的形式來(lái)進(jìn)行改進(jìn)，但是這已經(jīng)造成了更多的復(fù)雜性。如果未來(lái)我們有數(shù)十億臺(tái)設(shè)備需要進(jìn)行實(shí)時(shí)或關(guān)閉的數(shù)據(jù)傳輸，需要進(jìn)行分析和處理，顯然，我們現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)法滿足需求，我們需要的是一個(gè)根本上全新的基礎(chǔ)設(shè)施堆棧，它應(yīng)該是應(yīng)用程序優(yōu)先，讓開(kāi)發(fā)人員專注于提供業(yè)務(wù)價(jià)值。
進(jìn)入無(wú)服務(wù)器世界
無(wú)服務(wù)器架構(gòu)（又稱功能即服務(wù)或FaaS）正是我們需要的下一代基礎(chǔ)架構(gòu)。
無(wú)服務(wù)器架構(gòu)允許開(kāi)發(fā)人員運(yùn)行后端代碼，而無(wú)需管理自己的服務(wù)器系統(tǒng)或服務(wù)器端應(yīng)用程序。 開(kāi)發(fā)人員可以將他們自己的代碼與其他最佳的服務(wù)相結(jié)合，創(chuàng)建應(yīng)用程序，以便他們可以通過(guò)用戶測(cè)試，進(jìn)行快速發(fā)布和迭代。
無(wú)服務(wù)器架構(gòu)有幾個(gè)好處。 首先，不考慮基礎(chǔ)設(shè)施可以減輕開(kāi)發(fā)人員運(yùn)行的應(yīng)用程序的運(yùn)行復(fù)雜性。 第二，橫向擴(kuò)展是完全自動(dòng)化和具有彈性的。 第三，減少封裝和部署復(fù)雜性使開(kāi)發(fā)人員能夠通過(guò)多個(gè)實(shí)現(xiàn)（implementation）來(lái)快速迭代。 第四，隨著計(jì)算單位縮小到一個(gè)功能（與VM或容器相反），資源利用水平是前所未有的，允許用戶為按照使用量準(zhǔn)確付費(fèi)。
因此，無(wú)服務(wù)器的普及程度的增長(zhǎng)一直是很驚人的。 到目前為止的用例包括集成（將應(yīng)用程序內(nèi)的函數(shù)暴露給外部調(diào)用者）、事件驅(qū)動(dòng)用例（根據(jù)事件觸發(fā)從一個(gè)位置移動(dòng)日志到另一個(gè)）、DevOps（CI / CD chron jobs）和數(shù)據(jù)處理。 但是，正如我們?cè)谔摂M機(jī)和容器中看到的（兩者最初都被限制用于開(kāi)發(fā)測(cè)試用例），我們預(yù)計(jì)無(wú)縫服務(wù)器將很快演變成更通用的工作負(fù)載。 事實(shí)上，頂級(jí)的公共云提供商估計(jì)，在3 到5年內(nèi)，50-60％的云工作負(fù)載將無(wú)服務(wù)器。 三大云提供商之一已經(jīng)在其無(wú)服務(wù)器工作量方面實(shí)現(xiàn)了100％以上的環(huán)比增長(zhǎng)。 最后，Google趨勢(shì)（一個(gè)很好指向標(biāo)）顯示，過(guò)去18個(gè)月內(nèi)無(wú)服務(wù)器的搜索流行度增長(zhǎng)了20倍！
無(wú)服務(wù)器架構(gòu)的缺陷
盡管無(wú)服務(wù)器架構(gòu)非常有前景，但無(wú)服務(wù)器是一種非常年輕的技術(shù)，離成為主流還有一段距離，認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)非常重要。
無(wú)服務(wù)器架構(gòu)有兩個(gè)最突出的局限性。第一，到今天為止，無(wú)服務(wù)器功能都是無(wú)狀態(tài)的(stateless )。 狀態(tài)信息不能從一個(gè)函數(shù)的調(diào)用傳遞給下一個(gè)。這限制了在無(wú)服務(wù)器的基礎(chǔ)架構(gòu)上構(gòu)建的各種應(yīng)用程序。
第二，和任何新技術(shù)一樣，無(wú)服務(wù)器缺少成熟的工具生態(tài)系統(tǒng)。由于高度分布式的架構(gòu)監(jiān)控和調(diào)試無(wú)服務(wù)器的應(yīng)用程序真的很棘手，還有安全性。 另外，無(wú)服務(wù)器還具有一些獨(dú)特的困難，例如發(fā)現(xiàn)可用的功能并將它們拼接在一起構(gòu)建應(yīng)用程序 ，這需要額外的編程來(lái)完成。
話雖如此，但考慮到用戶對(duì)大型云服務(wù)提供商和小型創(chuàng)業(yè)公司感興趣，以及相關(guān)領(lǐng)域越來(lái)越多的投資，我們?nèi)匀黄谕ぞ呱鷳B(tài)系統(tǒng)能夠快速成熟，
凝視水晶球
基礎(chǔ)設(shè)施抽象，自動(dòng)擴(kuò)展和更好的資源利用率應(yīng)該使得無(wú)服務(wù)器取得成功。但僅僅認(rèn)為無(wú)服務(wù)器只是下一代的基礎(chǔ)設(shè)施是非常短視的，無(wú)服務(wù)器的真正機(jī)會(huì)要大得多。 實(shí)際上，無(wú)服務(wù)器可以從根本上重新定義企業(yè)軟件如何分配，商品化和貨幣化。
今天，企業(yè)軟件主要有兩種類型：本地部署安裝和SaaS。運(yùn)行和管理相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施的責(zé)任在于前者的軟件消費(fèi)者。相比之下，無(wú)需服務(wù)器的用戶或提供商無(wú)需運(yùn)行或管理任何基礎(chǔ)架構(gòu)。這是非常重大的，它開(kāi)辟了通過(guò)市場(chǎng)分銷(xiāo)和消費(fèi)企業(yè)軟件的新可能性。例如，安全供應(yīng)商可以將其惡意軟件檢測(cè)軟件作為無(wú)服務(wù)器平臺(tái)的功能進(jìn)行打包和部署，并將其銷(xiāo)售給多個(gè)不同的消費(fèi)者，如移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員、IoT設(shè)備制造商和無(wú)人機(jī)操作公司。那些消費(fèi)者可以只是調(diào)用這個(gè)功能，只支付他們使用的功能。類似地，可以以類似的方式打包和貨幣化其他專門(mén)服務(wù)（例如，機(jī)器學(xué)習(xí)，認(rèn)證，支付處理等）。
此外，無(wú)服務(wù)器可以促進(jìn)企業(yè)軟件的分類定價(jià)，從而創(chuàng)造更大的獲利機(jī)會(huì)。 例如，聊天操作的業(yè)務(wù)可以將其自然語(yǔ)言處理能力作為上述市場(chǎng)上的服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不用擔(dān)心管理基礎(chǔ)設(shè)施的頭麻煩。 如果發(fā)生這種情況，企業(yè)將能夠以比以往任何時(shí)候更細(xì)致地的提供軟件服務(wù)。
最后，正如我們之前所說(shuō)，應(yīng)用程序正在變形成為服務(wù)掛毯，應(yīng)用邏輯將這些服務(wù)粘在一起。其中一些服務(wù)將在內(nèi)部建立，有些將來(lái)自同一家公司的另一個(gè)團(tuán)隊(duì)，另外一些來(lái)自一個(gè)完全外部的第三方。此外，這些服務(wù)可以在一個(gè)或多個(gè)公有云上或者混合云組合的前提下運(yùn)行。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)（已經(jīng)發(fā)生），我們將需要一個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)框架，它們位于所有IaaS提供商（公共或私有）之上，以提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能，呼叫路由和計(jì)費(fèi)，而不管每個(gè)單獨(dú)的服務(wù)是運(yùn)行在哪個(gè)IaaS上，想象一下，運(yùn)行在該框架上的應(yīng)用程序，它來(lái)自GCP（來(lái)自AWS（或Azure）的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)）和一組來(lái)自私有云的內(nèi)部服務(wù)的GCP調(diào)用機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，權(quán)力將開(kāi)始從全天候的IaaS提供商轉(zhuǎn)移到該框架。也就是說(shuō)，無(wú)服務(wù)器最終真的會(huì)蠶食基礎(chǔ)設(shè)施！
