與Serverless的第一次親密接觸

作者：UCloud產(chǎn)品團(tuán)隊(duì) 2017-08-08 12:50:51

Servrless概念

Serverless 是一個(gè)架構(gòu)上的概念，從字面上理解就是無服務(wù)器架構(gòu)。Serverless最初是用于描述依賴第三方服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)邏輯和狀態(tài)進(jìn)行管理的應(yīng)用，典型的例子是單頁(yè) Web 和移動(dòng) App 這種富客戶端應(yīng)用，他們一般都使用基于云端的數(shù)據(jù)庫(kù)(例如Parse、Firebase)，認(rèn)證服務(wù)(Auth0、AWS congnito)等。這些第三方服務(wù)通常稱為 BaaS(Backend as a Service) 。Serverless 的第二種含義，是用來描述這樣一種應(yīng)用架構(gòu)：除了使用第三方 BaaS 服務(wù)外，一部分服務(wù)端邏輯仍然由應(yīng)用的研發(fā)人員實(shí)現(xiàn)，但是跟傳統(tǒng)架構(gòu)不同在于，這部分服務(wù)端代碼運(yùn)行于無狀態(tài)的容器中，可以由事件觸發(fā)，短暫的，完全被第三方管理。業(yè)界對(duì) Serverless 的熱議，大部分集中第二種，因?yàn)榈诙N形式代碼托管代表技術(shù)更新，以 FaaS(Function as a Service) 而聞名。根據(jù)第二種場(chǎng)景，有一個(gè)***的定義是：Serverless 架構(gòu)是基于互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)，其中應(yīng)用開發(fā)不使用常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程。相反，它們僅依賴于第三方服務(wù)(例如 AWS Lambda 服務(wù))，客戶端邏輯和服務(wù)托管遠(yuǎn)程過程調(diào)用的組合。后面敘述都是基于第二種定義來進(jìn)行，也就是基于 FaaS 函數(shù)計(jì)算服務(wù)來實(shí)現(xiàn)的 Serverless 應(yīng)用架構(gòu)，在這個(gè)定義上可以簡(jiǎn)單把 Serverless 等同 FaaS。

Serverless 和 PaaS的關(guān)系

FaaS 與 PaaS的概念在某些方面有許多相似的地方。人們甚至認(rèn)為 FaaS 就是另一種形式的 PaaS，但是 Intent Media 的工程副總裁 Mike Roberts 提出一個(gè)微妙的差別：“大部分PaaS應(yīng)用無法針對(duì)每個(gè)請(qǐng)求啟動(dòng)和停止整個(gè)應(yīng)用程序，而 FaaS 平臺(tái)生來就是為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的。” AWS 云架構(gòu)戰(zhàn)略副總裁 Adrian Cockcroft 曾經(jīng)針對(duì)兩者的界定給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的方法：“如果你的PaaS 能夠有效地在20毫秒內(nèi)啟動(dòng)實(shí)例并運(yùn)行半秒，那么就可以稱之為 Serverless”。我理解兩個(gè)人的意思，都是認(rèn)為傳統(tǒng)的 PaaS 和 FaaS 的抽象層次不一樣，PaaS 是對(duì)整個(gè)應(yīng)用的抽象，F(xiàn)aaS 是對(duì)應(yīng)用邏輯的單位(函數(shù))的抽象。舉例來說，PaaS 不是針對(duì)每個(gè)請(qǐng)求來拉起一個(gè)服務(wù)，它是常駐的服務(wù)，而 FaaS 是根據(jù)每個(gè)請(qǐng)求來拉起一個(gè)容器來執(zhí)行，屬于更細(xì)粒度的拆分。也就是：PaaS 托管的是整個(gè)應(yīng)用，而 FaaS 托管應(yīng)用的某個(gè)碎片化的邏輯代碼，從資源使用率和成本角度更具優(yōu)勢(shì)。

Serverless 和 BaaS 的關(guān)系

BaaS 和 Serverless 的區(qū)別主要在于，BaaS 是一般是第三方提供的后端服務(wù)，例如 AWS 提供的Congito就是典型的 BaaS 服務(wù)，業(yè)界比較成功的 BaaS 服務(wù)幾乎都是為移動(dòng)開發(fā)的后端云服務(wù)，例如 Facebook 的 Parese, google 的 Firebase, 國(guó)內(nèi) LeandCloud，提供的功能大同小異，都是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，消息推送等等。BaaS 的粒度介乎 PaaS 和 FaaS, PaaS 是提供了應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境，而是BaaS將特定應(yīng)用變成一個(gè)云服務(wù)。而應(yīng)用想實(shí)施 Serverless 架構(gòu)，還是需要自己的服務(wù)代碼來組合這些 BaaS 服務(wù)來滿足自己的業(yè)務(wù)邏輯，而且服務(wù)代碼要通過 FaaS 來管理。用兩張圖說明兩者區(qū)別，兩個(gè)圖是都是實(shí)現(xiàn)一個(gè)廣告點(diǎn)擊行為數(shù)據(jù)處理，Click Processor 是實(shí)際處理動(dòng)作的服務(wù)。***張圖 Click Processor 是一個(gè) BaaS 服務(wù)，進(jìn)程常駐，每次都由這個(gè)進(jìn)程處理。第二張圖把它改造成 Serverless 架構(gòu)，每次點(diǎn)擊拉起一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行一個(gè)函數(shù)，函數(shù)托管在 FaaS 服務(wù)中。

與 Serverless 的***次接觸

想象一下，你是一名 Web 開發(fā)工程師，你接到一個(gè)需求需要做一個(gè)單頁(yè)面應(yīng)用，上傳一張圖并在幾秒后獲得一張梵高風(fēng)格化的圖，像這樣：

遇到這種情況，一般…嗯……先 Google 一下，找到了這個(gè)：

alexjc/neural-doodle

它的效果大概是這樣：

先過一遍步驟：

瀏覽器發(fā)請(qǐng)求給服務(wù)端，body 是一張圖片的二進(jìn)制數(shù)據(jù);
服務(wù)端從 body 中取出二進(jìn)制數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)成圖片，調(diào)用 doodle.py 中的方法，轉(zhuǎn)換風(fēng)格存儲(chǔ)之并返回存儲(chǔ)位置;
瀏覽器按位置請(qǐng)求圖片并展示之。

但是有幾個(gè)問題，如果這個(gè) SPA 出乎意料的受歡迎，接口負(fù)載過高呢?是不是要升級(jí)，加機(jī)器，加負(fù)載均衡?如果來了一個(gè)新需求或者簡(jiǎn)單的 bugfix，是不是又涉及到批量更新節(jié)點(diǎn)，這還是沒有考慮日志，運(yùn)維，監(jiān)控等運(yùn)營(yíng)方面的工作量。根據(jù)前面對(duì)Serverless的介紹，這個(gè)場(chǎng)景很適合用Serverless產(chǎn)品來解決，這是一個(gè)典型的無狀態(tài)服務(wù)+計(jì)算的自動(dòng)擴(kuò)展，這些問題交給Serverless服務(wù)提供方即可。下面我選擇UCloud的Serverless產(chǎn)品UGC來搭建這個(gè)服務(wù)，并測(cè)試一下效果，看是否能滿足我的需求。

試用 Serverless 產(chǎn)品(UCloud UGC)

根據(jù)官方的介紹，UCloud通用計(jì)算(UCloud General Compute)是分布式大規(guī)模并行計(jì)算服務(wù)?？商峁?shù)萬核級(jí)的并發(fā)計(jì)算能力，系統(tǒng)自動(dòng)完成任務(wù)調(diào)度，并按實(shí)際使用量計(jì)費(fèi)。UGC充分利用一個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)可用區(qū)計(jì)算資源，提供了基于云平臺(tái)的跨可用區(qū)級(jí)別的高可用性、高安全性和高并發(fā)性。UGC可滿足圖片處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)處理、生物數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的計(jì)算需求。

下圖其中一個(gè)使用場(chǎng)景：

UCloud基于UGC的高效并行計(jì)算能力搭建的對(duì)象存儲(chǔ)(UFile)圖片處理服務(wù)，得以輕松支持用戶每天***別的圖片處理請(qǐng)求，滿足用戶對(duì)高時(shí)效的需求。

很適我們本次梵高風(fēng)格化圖片的需求。下面是我這次搭建服務(wù)過程：

創(chuàng)建私有倉(cāng)庫(kù)(WEB界面)
登錄鏡像倉(cāng)庫(kù)(cli)
制作梵高風(fēng)格轉(zhuǎn)換鏡像(cli)(如果你認(rèn)真看文檔，你會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí) alexjc/neural-doodle 其實(shí)是有直接提供鏡像的，^_^)
上傳鏡像(cli)
查看鏡像詳情(WEB界面)
告警模板配置(WEB界面)
使用 SDK 提交任務(wù)(Python SDK)
查看任務(wù)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)WEB界面)
查看監(jiān)控(WEB界面)

下面是詳細(xì)的操作步驟：

|> 創(chuàng)建私有倉(cāng)庫(kù)