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Serverless 请求时间,Lambda只在需要时执行代码
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AWS 开源了用于 Serverless 计算的安全且快速的微虚拟机(microVM)Firecracker。

花了 1000G,我终于弄清楚了 Serverless 是什么?

导读:

图片 1

在过去的 24 小时,我通过微信公号的『电子书』一事,大概处理了 8000 个请求:

Serverless,也称为FaaS(功能即服务),它并不意味着没有服务器在执行繁重的任务 ;而是用户看不到或者不必维护服务器,并且不关心它所在的世界。小数之前跟大家分享过多次Serverless的话题,比如,[思考+案例,大咖研究了Serverless14个月,优缺全体现!再比如,[容器之后的下一个明星,关于无服务器(Serverless)架构你要搞懂的8件事。今天这篇主要由8位业内意见领袖谈2018Serverless的去向。

项目基于 Apache 2.0 开源,地址:

Serverless 请求统计

在所谓的无服务器IT系统中,数据工作负载是如何处理的?

Firecracker 是一种专门用于创建和管理多租户容器和基于函数的服务的虚拟化技术,使用 Rust 开发,旨在加快 AWS Lambda 和 AWS Fargate 等服务的速度和效率。它是一种虚拟化技术,提供 Serverless 操作模型,专门用于创建和管理多租户容器与基于函数的服务。Firecracker 在轻量级虚拟机中运行工作负载,AWS 将其称为 microVM,它结合了硬件虚拟化技术提供的安全性与隔离性和容器的速度与灵活性

大部分的请求都是在 200ms 内完成的,而在最开始的请求潮里(刚发推送的时候,十分钟里近 1500 个请求),平均的响应时间都在 50ms 内。

亚马逊的AWS Lambda是无服务器计算最大、最著名的例子,它的未来对很多IT人来说是非常诱人的。Lambda是由 Amazon开发的一个事件驱动的计算平台,当特定事件发生时,它会自动触发或执行代码。Lambda只在需要时执行代码,并自动伸缩,为企业处理一些数据流程和应用程序,提供潜在的成本节约和灵活性。

Firecracker 的主要组件是虚拟机监视器(VMM),它使用 Linux 内核虚拟机(KVM)来创建和运行 microVM。Firecracker 采用极简设计,它剔除了不必要的设备和面向客户的功能,以减少每个 microVM 的内存占用和攻击面积,这可以提高安全性、缩短启动时间并提高硬件利用率。

Serverless 请求时间

Amazon 在2014年发布了Lambda,作为企业在云中运行代码的“无服务器”平台,不需要物理服务器,也不需要在企业端提供或管理任何服务器。

Firecracker 目前支持 Intel CPU、AMD 与 Arm,同时它还将与流行的容器运行时集成。

这也表明了,Serverless 相当的可靠。显然,当请求越多的时候,响应时间越快,这简直有违常理——一般来说,随着请求的增加,响应时间会越来越慢。

1 Serverless无服务器是未来的潮流

谈及开发背景,AWS 表示这是为了应对虚拟化技术的新挑战。现在开发人员可以通过 AWS Fargate 将其代码打包为 Serverless 容器或通过 AWS Lambda 打包成 Serverless 函数,但是 AWS 意识到现有的虚拟化技术并不是为了优化这些工作负载中固有的事件驱动短期性质而产生的,那么就需要构建专门为 Serverless 计算而设计的虚拟化技术,它将提供基于硬件虚拟化的虚拟机安全边界,同时保持轻量级与 Serverless 容器和函数的灵活性。

毫无疑问,在最近的几年里,微服务渐渐成为了一个相当流行的架构风格。微服务大致从 2014 年起,开始流行开来,如下图所示:

在应用程序代码方面,AWS支持Node.js、Java、c#和现在的Python,只要开发人员在其中一种语言中编写代码,代码就可以在Lambda运行环境中运行,并利用Lambda资源。

Firecracker 开源原则如下:

microservices vs serverless

亚马逊并不是唯一的FaaS供应商,其他还包括谷歌云,微软Azure,IBM OpenWhisk和开源项目Iron.io,以及Webtask。

  • 内置安全性:提供计算安全隔离,以支持多租户工作负载,并且用户无法失误禁用。用户工作负载同时被视为具备神圣(不可触及)与恶意(应予以防备)两种属性。

  • 轻量级虚拟化:专注于短期或无状态工作负载而不是长期运行或持久性工作负载。Firecracker 的硬件资源开销是已知且有保证的。

  • 极简主义:如果任务没有明确要求,将不会创建。仅维护每个功能的单个实现。

  • 计算资源超额订购:Firecracker 向用户公开的所有硬件计算资源都可以安全地超额订购。

而微服务是从 2016 年起,开始受到开发者的关注。并且从其发展趋势来看,它大有可能在两年后,拥有今天微服务一样的地位。可见,它是一个相当具有潜力的架构。

无服务器的工作负载生产仍然处于初级阶段,但如果IT界的各种预言者都是正确的,那么它将很快在我们眼前成长起来。

(文/开源中国)    

什么是 Serverless 架构??

为了弄清 Serverless 究竟是什么东西?Serverless 到底是个什么?我使用 Serverless 尝试了一个又一个示例,我自己也做了四五个应用,总算是对 Serverelss 有了一个大致上的认识。

以下是一些来自行业专家对serverless未来的展望:

虚拟化与隔离

开发人员为了保证开发环境的正确(即,这个 Bug 不是环境因素造成的),想出了一系列的隔离方式:虚拟机、容器虚拟化、语言虚拟机、应用容器(如 Java 的 Tomcat)、虚拟环境(如 Python 中的 virtualenv),甚至是独立于语言的 DSL。[[1]](https://www.jianshu.com/p/b781c058d5eb#fn1)

从最早的物理服务器开始,我们都在不断地抽象或者虚拟化服务器。

服务器发展

  • 我们使用 XEN、KVM等虚拟化技术,隔离了硬件以及运行在这之上的操作系统。
  • 我们使用云计算进一步地自动管理这些虚拟化的资源。
  • 我们使用 Docker 等容器技术,隔离了应用的操作系统与服务器的操作。

现在,我们有了 Serverless,我们可以隔离操作系统,乃至更底层的技术细节。

Sumo Logic (相扑逻辑):无服务器计算可能是继容器之后的未来

为什么是花了 200G ?

现在,让我简单地解释『花了 200G,我终于弄清楚了 Serverless 是什么?』这句话,来说说 Serverless 到底是什么鬼?

在实践的过程中,我采用的是 AWS Lambda 作为 Serverless 服务背后的计算引擎。AWS Lambda 是一种函数即服务(Function-as-a-Servcie,FaaS)的计算服务,简单的来说就是:开发人员直接编写运行在云上的函数、功能、服务。由云服务产商提供操作系统、运行环境、网关等一系列的基础环境,我们只需要关注于编写我们的业务代码即可。

是的,你没听错,我们只需要考虑怎么用代码提供价值即可。我们甚至连可扩展、蓝绿部署等一系列的问题都不用考虑,Amazon 优秀的运营工程师已经帮助我们打造了这一系列的基础设施。并且与传统的 AWS 服务一样,如 Elastic Compute Cloud(EC2),它们都是按流量算钱的。

那么问题又来了,它到底是怎么对一个函数收钱的。我在 Lambda 函数上运行一个 Hello, world 它会怎么收我的钱呢?

如果要对一个运行的函数收费,那么想必只有运行时间、CPU、内存占用、硬盘这几个条件。可针对于不同的需求,提供不同的 CPU 是一件很麻烦的事。对于代码来说,一个应用占用的硬盘空间几乎可以忽略不计。当然,这些应用会在你的 S3 上有一个备份。于是,诸如 AWS 采用的是运行时间 + 内存的计算方式。

内存 (MB) 每个月的免费套餐秒数 每 100ms 的价格 (USD)
128 3,200,000 0.000000208
192 2,133,333 0.000000313
256 1,600,000 0.000000417
... ... ...
1024 400,000 0.000001667
... ... ...

在运行程序的时候,AWS 会统计出一个时间和内存,如下所示:

REPORT RequestId: 041138f9-bc81-11e7-aa63-0dbab83f773d  Duration: 2.49 ms   Billed Duration: 100 ms     Memory Size: 1024 MB    Max Memory Used: 20 MB

其中的 Memory Size 即是我们选用的套餐类型,Duration 即是运行的时间,Max Memory Used 是我们应用运行时占用的内存。根据我们的 Max Memory Used 数值及应用的计算量,我们可以很轻松地计算出我们所需要的套餐。

因此,如果我们选用 1024M 的套餐,然后运行了 320 次,一共算是使用了 320G 的计算量。而其运行时间会被舍入到最近的 100ms,就算我们运行了 2.49ms,那么也是按 100ms 算的。那么假设,我们的 320 次计算都花了 1s,也就是 10100ms,那么我们要支付的费用是:10320*0.000001667=0.0053344刀,即使转成人民币也就是不到 4 毛钱的 0.03627392。

如果我们先用的是 128M 的套餐,那么运行了 2000 次,就是 200G 的计算量了。

如果我们先用的是 128M 的套餐,那么运行了 8000 次,就是 1000G 的计算量了。

不过如上表所示,AWS 为 Lambda 提供了一个免费套餐(无期限地提供给新老用户)包含每月 1M 免费请求以及每月 400 000 GB 秒的计算时间。这就意味着,在很长的时间里,我们一分钟都不用花。

AWS的采用率几乎翻了一番,从2016年的12%上升到2017年的23%。serverless的整个想法是,它通过完全跳过容器和DevOps将微服务转移到未来。事实上,有四分之一的开发人员已经在使用serverless,这对于遵循应用程序架构和采用的人来说是一种强烈的信号。IT领导者已经在谈论DevOps,但是serverless将它带到一个全新的世界“NoOps”——在没有基础设施的情况下,应用程序在云中运行。

Serverless 是什么?

而从上节的内容中,我们可以知道这么几点:

  • 在 Serverless 应用中,开发者只需要专注于业务,剩下的运维等工作都不需要操心
  • Serverless 是真正的按需使用,请求到来时才开始运行
  • Serverless 是按运行时间和内存来算钱的
  • Serverless 应用严重依赖于特定的云平台、第三方服务

当然这些都是一些虚无缥缈地东西。

按 AWS 官方对于 Serverless 的介绍是这样的:

服务器架构是基于互联网的系统,其中应用开发不使用常规的服务进程。相反,它们仅依赖于第三方服务(例如AWS Lambda服务),客户端逻辑和服务托管远程过程调用的组合。”[[2]](https://www.jianshu.com/p/b781c058d5eb#fn2)

在一个基于 AWS 的 Serverless 应用里,应用的组成是:

  • 网关 API Gateway
    来接受和处理成千上万个并发 API 调用,包括流量管理、授权和访问控制、监控等
  • 计算服务 Lambda 来进行代码相关的一切计算工作,诸如授权验证、请求、输出等等
  • 基础设施管理 CloudFormation 来创建和配置 AWS 基础设施部署,诸如所使用的 S3 存储桶的名称等
  • 静态存储 S3 作为前端代码和静态资源存放的地方
  • 数据库 DynamoDB 来存储应用的数据
  • 等等

以博客系统为例,当我们访问一篇博客的时候,只是一个 GET 请求,可以由 S3 为我们提供前端的静态资源和响应的 HTML。

Serverless SPA 架构

而当我们创建一个博客的时候:

  • 我们的请求先来到了 API Gateway,API Gateway 计费器 + 1
  • 接着请求来到了 Lambda,进行数据处理,如生成 ID、创建时间等等,Lambda 计费器 + 1
  • Lambda 在计算完后,将数据存储到 DynamoDB 上,DynamoDB 计费器 + 1
  • 最后,我们会生成静态的博客到 S3 上,而 S3 只在使用的时候按存储收费。

在这个过程中,我们使用了一系列稳定存在的云服务,并且只在使用时才计费。由于这些服务可以自然、方便地进行调用,我们实际上只需要关注在我们的 Lambda 函数上,以及如何使用这些服务完成整个开发流程。

因此,Serverless 并不意味着没有服务器,只是服务器以特定功能的第三方服务的形式存在。

当然并不一定使用这些云服务(如 AWS),才能称为 Serverless。诸如我的同事在 《Serverless 实战:打造个人阅读追踪系统》,采用的是:IFTTT

  • WebTask + GitHub Webhook 的技术栈。它只是意味着,你所有的应用中的一部分服务直接使用的是第三方服务。

在这种情况下,系统间的分层可能会变成一个又一个的服务。原本,在今天主流的微服务设计里,每一个领域或者子域都是一个服务。而在 Serverless 应用中,这些领域及子域因为他们的功能,又可能会进一步切分成一个又一个 Serverless 函数。

更小的函数

只是这些服务、函数比以往的粒度更加细致。

节选自《Serverless 架构应用开发指南》


  1. 《全栈应用开发:精益实践》 ↩

  2. https://aws.amazon.com/cn/blogs/china/iaas-faas-serverless/ ↩

Avere Systems技术总监Dan Nydick : 我们将看到更多serverless技术和托管服务

企业经常花费大量的时间和精力来管理计算基础设施,这不是他们任务和使命的核心任务。公有云的好处之一是,将应用程序迁移到云上之后,企业不再需要管理这些基础设施。云供应商提供了越来越高水平的管理服务,允许客户专注于自身业务,而不必被虚拟机、web服务器或数据库管理分散注意力。

我们将看到更多使用托管的、可伸缩的web服务(如谷歌 App Engine和AWS Beanstalk)和无服务器技术(如AWS Lambda和谷歌CloudFunctions),作为管理和部署复杂企业应用程序的更经济的方式。

“我们预计云供应商将继续向更高级别的托管服务发展,例如完全分布式数据库管理(谷歌Cloud Spanner),以及第三方出售托管在公有云(Azure Managed Apps)中的应用程序的新能力。”

Atlassian平台负责人Steve Deasy:2018将如何改变软件的构建方式

“随着来自主要云供应商的支持,无服务器的框架将会受到欢迎。”此外,数据驱动的应用程序将继续受到欢迎,而对工程师需求的支持也将以工具、基础设施和争论(wrangling)的形式出现。在《Mortal Kombat》中提到,Kubernetes将给现有的平台带来致命的灾难。

Evident.io公司CEO Tim Prendergast和客户解决方案副总裁John Martinez:容器和无服务器计算增加,它们会带来安全问题。

“2018年,公司将采用云计算的方式,传统的基于主机的操作系统将变得无关紧要,或者需要重新设计。”从安全的角度来看,没有人真正准备好保护所有这些容器和功能计算,但是人们还是采用了它。

Contino公司主席Jason McDonald:无服务器采用将继续增加其影响。

“Serverless将从云产业的小角落转移到聚光灯下,因为它解决了IT三个关键领域的管理:速度、成本和风险。事实上,亚马逊推出AWS Fargate,这是一种创新,它通过删除服务器,消除运行ECS集群所需的基础设施管理,从而极大地改变了容器的演化。

目前,至少有一家美国主要银行正在运行企业级应用程序,这是一个基于Lambda的专职基础架构,可解决成本和规模问题。未来将会有越来越多类似这样的故事,基于云的堆栈越来越多地迁移到无服务器架构中。

OVH US公司技术布道者和首席系统工程师 Paul Stephenson: 无服务器计算解决哪些用例将会更清晰。

“这项技术目前非常具有探索性,事件驱动的技术仍在继续。”很高兴看到这一领域发生的一切, 因为IT做的任何事情都可以提高企业业绩表现,同时保持相同或较低的风险状况,这将推动企业进行调研和投资。”

Data Expedition CEO Seth Noble: 2018年,Serverless将与其他技术整合

云供应商给客户和第三方留下了许多关键的云迁移元素。这为一些关键领域(如数据输入、数据组织和应用部署)带来了隐形成本。2018年,我们将会看到更多客户要求实际的解决方案,如真正的网络加速,缩小对象存储和文件存储之间的差距,以及更好的工具来集成基于无服务器的应用程序和无服务器服务。

Platform9 CEO Sirish Raghuram: Kubernetes将会在AWS Lambda无服务器部署中变得更有影响力。

Kubernetes不仅可以让云更容易交叉使用,还可以降低云提供的其他高价值应用服务的价值。比如Lambda,用于无服务器计算。有很多开源的替代方案,比如Fission,开源并运行在任何Kubernetes集群上,提供了相同的价值主张。这仅仅是一个例子,说明云提供商自身原生服务的价值可能会发生级联变化,还会发生在Kubernetes生态系统中可用的应用服务范围内。“

2 7大提供FaaS的开源无服务器框架

随着虚拟化技术的发展,企业开始意识到物理硬件的利用率越来越高。随着云计算的发展,企业开始逐渐将虚拟机用于即付即用的服务中,AWS在2014年推出了Lambda服务,引入了云计算的新范例,如今已经成为通常所说的无服务器计算。在无服务器模式中,企业将功能作为服务付费,而不需要为永远在线的状态虚拟机付费。AWS lambda开创了serverless,现在有多个开源项目构建可用于多重部署的无服务器框架:

1.Apache Openwhisk

IBM启动了apache openwhisk项目,现在它是IBMCloud Functions服务的基础。

2.Fission uses kubernetes for serverless

由云服务供应商Platform9领导的开源Fission项目是一个基于Kubernetes的无服务器框架。”Fission是开放源代码项目,旨在成为lambda事实上的开源替代品,”Madhura Maskasky,PLatform9的联合创始人,在2017年1月采访时对eWEEK说。

3.IronFunctions

IronFunctions是一种以Go语言编写的FaaS平台。功能是任何云计算,包括公有云、私有云和混合云提供开源无服务器计算平台。

4.Fn project backed by Oracle

2017年10月甲骨文公司宣布开源Fn项目,为apache许可的无服务器项目。

5.OpenFaas

OpenFaas 是一种能够使docker或者kubernetes都变成无服务器的开源项目,是一种FaaS框架。

6.Kubeless

开源框架Kubeless是由2017年3月被Bitnami收购的软件供应商Skippbox开发的。

kubeless是一个kubernetes本地无服务器框架,具有符合AWS Lambda CLI的命令行界面(CLI)

7.Riff

在最新的开源无服务器框架中,Riff项目得到了关键支持,并且是即将到来的Pivotal Function Service(PFS)的基础。

调查显示企业不断从私有云转向公有云

一项对300名IT专业人员的调查显示,公有云系统将继续快速增长,因为企业将把他们的本地数据中心资产转移到云平台。

Serverless这种新兴的云计算服务交付模式为开发人员和管理人员带了很多好处。它提供了合适的灵活性和控制性级别。Serverless架构正在彻底改变软件开发和部署流程。

原文链接:

1、Predictions 2018: Why Serverless Processing May Be Wave of the Future

http://www.eweek.com/innovation/predictions-2018-why-serverless-processing-may-be-wave-of-the-future

2、7 Open-Source Serverless Frameworks Providing Functions as a Service

http://www.eweek.com/cloud/7-open-source-serverless-frameworks-providing-functions-as-a-service

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