在每天發(fā)送超過15億條信息、每月與超過10億消費(fèi)者互動的過程中，Braze公司使用了大量的云基礎(chǔ)設(shè)施。但是Braze的業(yè)務(wù)是不可預(yù)測的，因此對計(jì)算資源的需求可能會隨著必須轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)量大幅波動，以支持客戶的個(gè)性化通信需求。

Braze公司DevOps和安全主管Sal Poliandro III說：“有時(shí)候我們可能有100臺服務(wù)器在運(yùn)行，也有的時(shí)候可能有1000臺。” Braze曾經(jīng)根據(jù)一系列指標(biāo)來擴(kuò)展其云基礎(chǔ)設(shè)施，而這些指標(biāo)最終支持形成了有根據(jù)的最佳猜測。然后，Braze發(fā)現(xiàn)了亞馬遜的無服務(wù)器計(jì)算平臺Lambda。

現(xiàn)在，這個(gè)過程完全自動化了。算法確定他們需要多少容量，然后啟動一個(gè)功能，該功能可以觸及其基礎(chǔ)設(shè)施合作伙伴并立即進(jìn)行擴(kuò)展。“過去我們常常根據(jù)峰值負(fù)荷進(jìn)行擴(kuò)展。而有了無服務(wù)器技術(shù)，我們就不必?fù)?dān)心這一點(diǎn)了，” ”Poliandro說。對于一個(gè)典型的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，他估計(jì)該過程至少比手動配置服務(wù)器快了10倍。 

Braze只是越來越多追逐這個(gè)云領(lǐng)域、甚至是IT領(lǐng)域最熱門趨勢的公司之一。無服務(wù)器計(jì)算——下面包含功能即服務(wù)等子集——通過擺脫配置基礎(chǔ)設(shè)施、同時(shí)要大幅削減成本的這些苦差事，來吸引開發(fā)者和首席信息官的注意力。

有些人認(rèn)為，無服務(wù)器將最終成為大多數(shù)軟件構(gòu)建的一種方式。風(fēng)險(xiǎn)投資公司Mayfield Fund管理合伙人Navin Chaddha說：“這種底層技術(shù)將為重新定義完整的應(yīng)用堆棧、軟件編寫方式、應(yīng)用程序構(gòu)建方式創(chuàng)造機(jī)會。”

狂熱者們可能會領(lǐng)先一步。畢竟，無服務(wù)器計(jì)算還沒有走出孵化階段。但令人興奮的是，早期采用者的反饋令人鼓舞。

Cloudability對1500個(gè)組織的云使用情況進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)2017年第四季度無服務(wù)器平臺的使用量增長了7倍多，不過基數(shù)還比較小。RightScale報(bào)告稱，無服務(wù)器技術(shù)是2017年1000名受訪的IT專業(yè)人員認(rèn)為增長最快的擴(kuò)展云服務(wù)，采用率從12%增長到21%。

不僅是初創(chuàng)公司，還有大量網(wǎng)站。AWS Lambda及相關(guān)無服務(wù)器服務(wù)總經(jīng)理Tim Wagner表示，Lambda增長最快的用戶群中包括CapitalOne、Hearst和Financial Industry Regulatory Authority等大型企業(yè)。

事實(shí)上，一些企業(yè)已經(jīng)開始將無服務(wù)器技術(shù)推向主流甚至是前沿計(jì)算領(lǐng)域。例如，抵押貸款融資公司Federal National Mortgage Association(Fannie Mae)正在將其風(fēng)險(xiǎn)分析模擬從自己的服務(wù)器轉(zhuǎn)移到Lambda，創(chuàng)造了所謂的金融行業(yè)第一個(gè)無服務(wù)器高性能計(jì)算平臺。

那些尚未加入的軟件開發(fā)人員正在爭先恐后地追趕上來，那些瞄準(zhǔn)下一代關(guān)鍵技術(shù)的大型科技公司也在關(guān)注這些熱門趨勢。例如下周在舊金山舉行的Google Cloud Next大會上，無服務(wù)器將成為19個(gè)分會場主題之一。

“無服務(wù)器計(jì)算不僅將從根本上改變后端計(jì)算的經(jīng)濟(jì)性，也將成為分布式計(jì)算未來的核心，”微軟首席執(zhí)行官Satya Nadella在去年的微軟Build大會上這樣表示。

為你免除煩惱

簡而言之，無服務(wù)器技術(shù)無需在每次運(yùn)行程序時(shí)設(shè)置服務(wù)器和軟件。相反，各種功能會根據(jù)事件自動執(zhí)行，無論是由人還是由程序觸發(fā)。

“無服務(wù)器”這個(gè)詞實(shí)際上有些用詞不當(dāng)，因?yàn)槿匀皇切枰?wù)器來執(zhí)行功能的。但是，與設(shè)置虛擬服務(wù)器或使用軟件模擬的計(jì)算機(jī)所花費(fèi)數(shù)小時(shí)或數(shù)天相比，該過程可以在幾毫秒內(nèi)完成。因此，無服務(wù)器應(yīng)用可以以非常低的成本幾乎無限擴(kuò)展，因?yàn)榭蛻糁辉谑褂迷摴δ軙r(shí)付費(fèi)，而無需在服務(wù)器空間時(shí)間內(nèi)付費(fèi)。

相比之下，部署傳統(tǒng)集成應(yīng)用的過程需要分配基礎(chǔ)設(shè)施，如CPU、內(nèi)存和存儲，以及一套平臺軟件。即使應(yīng)用僅偶爾使用，這些資源仍然必須保持隨時(shí)可用。過度配置會增加成本、浪費(fèi)容量并導(dǎo)致“服務(wù)器無序擴(kuò)張”——在這種情況下IT部門要為很少使用或者被遺忘了的云實(shí)例支付費(fèi)用。

在無服務(wù)器的場景中，開發(fā)人員將應(yīng)用構(gòu)建為小塊代碼(或者功能)的集合，這些代碼或功能以協(xié)調(diào)的方式即時(shí)調(diào)配。這意味著沒有浪費(fèi)、低開銷、快速可擴(kuò)展來滿足容量需求。

移動計(jì)算最近推動著人們對無服務(wù)器領(lǐng)域的關(guān)注，因?yàn)樵S多移動應(yīng)用非常適合無服務(wù)器設(shè)計(jì)。例如一位智能手機(jī)用戶查找當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)，或者某個(gè)足球場的方向，這些查詢可以封裝并保存在云中，以便在必要時(shí)進(jìn)行調(diào)用。程序只是將參數(shù)(例如人的位置和目的地)傳遞給服務(wù)器，服務(wù)器返回單個(gè)目標(biāo)結(jié)果。

無服務(wù)器技術(shù)還在一些更為日常的場景發(fā)揮著作用。例如，當(dāng)用戶使用新照片更新在線個(gè)人資料時(shí)，無服務(wù)器功能可以自動將照片復(fù)制到其他地方?；蛘?，將Excel文件上載到數(shù)據(jù)庫的用戶可以觸發(fā)無服務(wù)器功能，將文件轉(zhuǎn)換為JavaScript Object Notation格式，以便存儲在數(shù)據(jù)湖中。

無服務(wù)器減輕了Braze等公司在規(guī)劃不可預(yù)測的使用場景時(shí)經(jīng)常遇到的麻煩。這使得無服務(wù)器成為新聞組織的一個(gè)很好的模式，因?yàn)樗麄兛吹?，?dāng)有重要賽事或者有球隊(duì)進(jìn)入季后賽時(shí)球迷活動激增導(dǎo)致流量峰值的出現(xiàn)，很多新聞組織只會簡單地分配資源來應(yīng)對高峰期，為那些未被使用的資源支付費(fèi)用。

十年變遷

無服務(wù)器這一概念并不新鮮。谷歌的App Engine在2008年就具有了計(jì)量收費(fèi)的功能。但直到2014年亞馬遜推出Lambda，這一概念才開始流行起來。其他云服務(wù)提供商紛紛效仿，包括擁有Cloud Functions的谷歌、有Azure云功能的微軟、以及有OpenWhisk的IBM。在此期間，商業(yè)和開源的產(chǎn)品及服務(wù)這一龐大生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)蓬勃發(fā)展起來，其中也包括內(nèi)部部署的選項(xiàng)。

無服務(wù)器應(yīng)用的分布式特性是最有趣的特點(diǎn)之一。無服務(wù)器代碼不一定比傳統(tǒng)代碼運(yùn)行得更快，但它可以分布在網(wǎng)絡(luò)上以便并行執(zhí)行。例如，谷歌的BigQuery分析數(shù)據(jù)倉庫將查詢分成幾個(gè)部分，并在服務(wù)器可用的任何地方處理這些查詢。

這意味著相比單線程引擎處理來說，這么做的處理速度要快上幾個(gè)數(shù)量。分布式引擎在使用資源的方式上也可以更加靈活和具有可擴(kuò)展性，因?yàn)樗梢栽谌魏蔚胤接|發(fā)功能。水平擴(kuò)展是自動的、彈性的并且由提供者管理的。

Google Cloud開發(fā)人員Kelsey Hightower表示：“計(jì)算機(jī)的最終目標(biāo)就像計(jì)算器：我希望能夠擁有一個(gè)非常簡單的界面，計(jì)算機(jī)應(yīng)該給我一個(gè)答案。我們會一直做下去，直到最終的體驗(yàn)變成‘這是我的應(yīng)用，為我運(yùn)行的應(yīng)用。’”

那為什么這項(xiàng)技術(shù)還沒有風(fēng)靡世界呢?嗯，首先，它仍然處于早期階段。“大多數(shù)客戶都將無服務(wù)器技術(shù)用于非常具體的解決方案中，例如事件處理和數(shù)據(jù)采集，大規(guī)模部署還沒有真正開始，”New Relic公司戰(zhàn)略架構(gòu)高級主管Lee Atchison說道。

另一個(gè)原因是無服務(wù)器模型的結(jié)構(gòu)是有局限性的，目前是限制于一組有限的應(yīng)用中。“我認(rèn)為很少有公司會把賭注全部壓在無服務(wù)器上，你的IT部門可以采取混搭的方式，” Red Hat產(chǎn)品管理高級總監(jiān)Rich Sharples這樣表示。無服務(wù)器是一種很好的快速執(zhí)行簡單任務(wù)的方式，但缺乏統(tǒng)一化的、微服務(wù)平臺提供的一些關(guān)鍵控制功能。

Gartner技術(shù)和服務(wù)提供商集團(tuán)研究主管Craig Lowery更為樂觀一些。“人們不理解無服務(wù)器技術(shù)，所以將其歸類成一個(gè)利基市場。”Gartner研究了五家公司，這五家公司都在沿著無服務(wù)器學(xué)習(xí)曲線向上攀升，并發(fā)現(xiàn)一旦他們放棄了開發(fā)軟件的傳統(tǒng)規(guī)范，所有公司都會成為顛覆者。“一旦他們放下以前那些期望，他們就能夠?qū)崿F(xiàn)這些好處。”

AWS首席執(zhí)行官Andy Jassy去年表示，假如今年創(chuàng)建亞馬遜公司的話，那么就會建立在無服務(wù)器平臺上——他們對這項(xiàng)技術(shù)的快速采用感到驚訝，即使在大型企業(yè)中也是如此。

“我們有很多企業(yè)客戶，我們原本認(rèn)為他們不會是第一批采用Lambda的企業(yè)客戶，”AWS首席信息安全官辦公室主任Mark Ryland上周在紐約舉行的AWS峰會上表示。“但是因?yàn)樗麄冋谧鲋卮蟮膽?yīng)用重建，他們說，‘我為什么要選擇容器?我可以構(gòu)建一個(gè)功能正常的應(yīng)用。’”

無狀態(tài)和事件驅(qū)動

無服務(wù)器計(jì)算有兩個(gè)顯著特征，既有強(qiáng)大的吸引力，又面臨著更廣泛采用的障礙。

首先，無服務(wù)器功能是無狀態(tài)的，這意味著沒有用于交互的上下文。它們不存儲歷史記錄，因此僅使用隨附的信息處理每個(gè)請求。“每次都像一塊白板，但非常高效，因?yàn)槟悴恍枰獞?yīng)對重重的復(fù)雜應(yīng)用邏輯，” Wikibon分析師James Kobielus說。

另一個(gè)顯著特征是無服務(wù)器是事件驅(qū)動的，意味著會對用戶或程序生成的動作做出響應(yīng)，事件可能包括查詢明尼阿波利斯當(dāng)前溫度的請求、搜索引擎查詢或數(shù)據(jù)庫記錄更新。

事件驅(qū)動的應(yīng)用是非常高效的，因?yàn)樵诓皇褂玫臅r(shí)候不會消耗資源。這種應(yīng)用編程簡單，易于擴(kuò)展。“你可以設(shè)置應(yīng)用，這樣如果有事件進(jìn)來，那么功能運(yùn)行起來。如果有一百萬個(gè)時(shí)間進(jìn)來，你就可以應(yīng)對一百萬個(gè)，”Lowery說。但是，并非每個(gè)應(yīng)用都可以被提煉為一系列無狀態(tài)事件。

綜合起來，這些讓無服務(wù)器計(jì)算成為某些請求的理想平臺，例如查看美國明尼阿波利斯的熱或冷。然而，對于其他例如管理購物車或制作賬單來說，并不是那么好用。

Kobelius說：“有人點(diǎn)擊‘購買’，整套數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行時(shí)功能做定價(jià)，最終確定訂單，并發(fā)送確認(rèn)。所有必須以嚴(yán)格的方式發(fā)生，帶有狀態(tài)和事務(wù)流”，這使得它無法與無服務(wù)器執(zhí)行相匹配。

目前尚不清楚是否會有新的工具和擴(kuò)展程序讓無服務(wù)器技術(shù)在更為傳統(tǒng)的應(yīng)用中變得可行。無狀態(tài)應(yīng)用可以擴(kuò)展或改進(jìn)以展示有狀態(tài)的行為，就像容器一樣，輕量級虛擬機(jī)可以抽象消除底層基礎(chǔ)架構(gòu)的差異。容器也是無狀態(tài)的，但商業(yè)和開源擴(kuò)展讓容器可以用于上下文敏感的應(yīng)用中。

微軟的目標(biāo)是消除功能即服務(wù)和平臺即服務(wù)之間的界限，讓開發(fā)人員能夠混合搭配各種不同的平臺。特別是，微軟強(qiáng)調(diào)所謂的“虛擬Kubelets”，這個(gè)在12月推出的技術(shù)能夠使容器運(yùn)行各種功能或完整的應(yīng)用，但有了微計(jì)費(fèi)和自動基礎(chǔ)設(shè)施配置，無服務(wù)器提供了很多企業(yè)客戶想要的靈活性。AWS在11月底推出了Fargate，可以在不管理服務(wù)器或服務(wù)器集群的情況下運(yùn)行容器。

微軟Azure容器項(xiàng)目管理負(fù)責(zé)人Gabe Monroy在去年12月的KubeCon + CloudNativeCon北美會議上表示：“這實(shí)際是最好的無服務(wù)器，如果基礎(chǔ)設(shè)施消失，我們將在基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域開展工作。”

Wikibon的Kobielus甚至認(rèn)為，區(qū)塊鏈這種去中心化的數(shù)字記賬技術(shù)對數(shù)據(jù)庫密集型場景中的無狀態(tài)來說是一種補(bǔ)充。他說：“你可以隨時(shí)回滾一個(gè)完整敘述，關(guān)于誰在什么樣的聯(lián)合框架中調(diào)用了什么。”

因此，無服務(wù)器的擁護(hù)者認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)有廣闊的前景，特別是對于那些有著“提升和轉(zhuǎn)變”心態(tài)的企業(yè)，他們試圖將舊應(yīng)用轉(zhuǎn)移到一種新模式上，并積極擁抱構(gòu)建和運(yùn)行這些應(yīng)用的新方法。

例如就在幾年前，房利美(Fannie Mae)公司運(yùn)行蒙特卡洛(Monte Carlo)模擬分析其抵押貸款組合的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)在，他們正在運(yùn)行所謂的第一個(gè)在金融行業(yè)中使用無服務(wù)器的高性能計(jì)算平臺。在大約2000萬抵押貸款的模擬中，該系統(tǒng)的工作速度比以前快了4倍多。

“我們認(rèn)為沒有任何固有的技術(shù)限制可以阻止任何主要工作負(fù)載在Lambda上的使用，”AWS的Gilbert表示，他有趣地稱Fannie Mae將無服務(wù)器當(dāng)做“云中的超級計(jì)算機(jī)”。他說：“無服務(wù)器將是最簡單、最簡單的，對許多客戶來說是主流計(jì)算的首選方式。”

開發(fā)者的愛

無服務(wù)器模型有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，不容易被提煉為投資回報(bào)指標(biāo)：開發(fā)人員喜歡這項(xiàng)技術(shù)。無服務(wù)器架構(gòu)使他們擺脫了基礎(chǔ)架構(gòu)部署的負(fù)擔(dān)，他們只需要編寫代碼就行了。

Braze的Poliandro說“無服務(wù)器技術(shù)讓我們的應(yīng)用和運(yùn)營工程師能夠以對他們更有意義的方式思考他們的責(zé)任。他們可以更快地部署，不必?fù)?dān)心周圍的基礎(chǔ)設(shè)施。”

但是，在無服務(wù)器平臺上構(gòu)建應(yīng)用，需要對開發(fā)人員如何考慮執(zhí)行任何的方式進(jìn)行重大改變。“選擇Lambda意味著要為代碼進(jìn)行重寫，”Ryland坦言。

無服務(wù)器架構(gòu)的粉絲說，這種局限性不在于技術(shù)，而在于開發(fā)集成應(yīng)用已有60年的歷史。 Gartner的Lowery說：“無服務(wù)器技術(shù)挑戰(zhàn)了軟件應(yīng)該如何開發(fā)的一些假設(shè)和已有的模式。客戶看到其中有很多價(jià)值，但他們不得不學(xué)習(xí)一種全新的編程方式。”

針對無狀態(tài)、以事件驅(qū)動的環(huán)境進(jìn)行開發(fā)，并不一定比開發(fā)單一程序更容易。無服務(wù)器架構(gòu)“將復(fù)雜性從應(yīng)用轉(zhuǎn)移到連接中，”Atchison說。“這不是萬能的解決方案，也有自身的問題，也要解決這些問題。”

微軟建議，開發(fā)人員要熟悉基于事件的異步模式的編程，并學(xué)習(xí)使用功能協(xié)調(diào)器(如Durable Functions編程模型和Logic Apps連接器)，創(chuàng)建長時(shí)間運(yùn)行的操作和狀態(tài)管理。

但是倡導(dǎo)者們說，這些好處值得陡峭的學(xué)習(xí)曲線，所需要的不僅僅是更多工具，還有更具創(chuàng)造性的軟件開發(fā)方法。

“大多數(shù)應(yīng)用所做的，絕大多數(shù)都可以呈現(xiàn)為無服務(wù)器功能，”Kobielus說。容器有助于將功能封裝并作為服務(wù)提供給用戶，它們可以獨(dú)立擴(kuò)展。”

傳統(tǒng)應(yīng)用仍然可以通過修改以利用某些無服務(wù)器功能。本質(zhì)上由事件驅(qū)動的各種功能是可以與主應(yīng)用分開封裝的。

例如，“隨時(shí)在數(shù)據(jù)庫或文件系統(tǒng)中創(chuàng)建數(shù)據(jù)，這是一個(gè)事件，”Lowery說。“這意味著你可以將其設(shè)置為獨(dú)立于主程序執(zhí)行其他操作。這樣做讓應(yīng)用生命周期更長，”因?yàn)閼?yīng)用可以通過使用應(yīng)用程序編程接口進(jìn)行擴(kuò)展，或者掛接到其他應(yīng)用中。

企業(yè)組織可以調(diào)整各個(gè)組成部分以便受益于無服務(wù)器執(zhí)行，并分階段遷移，而不是從頭開始重寫現(xiàn)有應(yīng)用。“將新的應(yīng)用功能作為微服務(wù)，將用戶界面組件從業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)訪問層拆分，并將現(xiàn)有的微服務(wù)轉(zhuǎn)換并拆分為無服務(wù)器功能，”Simform技術(shù)顧問Rohit Akiwatkar這樣說道，Simform是一家移動和物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)公司，已經(jīng)圍繞服務(wù)器做了廣泛發(fā)布。“隨著時(shí)間的推移，功能的數(shù)量將會增加，開發(fā)團(tuán)隊(duì)的敏捷性和速度將會提高。”

最佳時(shí)機(jī)

現(xiàn)在是CIO加入無服務(wù)器陣營的時(shí)候了嗎? Lowery認(rèn)為是的。“我告訴CIO們，這項(xiàng)技術(shù)不會消失，這不是一種流行時(shí)尚。企業(yè)應(yīng)該開始讓員工熟悉這項(xiàng)技術(shù)。”

Simform的Akiwatkar建議采取三個(gè)步驟：了解使用無服務(wù)器架構(gòu)的最佳實(shí)踐;確定高ROI的應(yīng)用;在低風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中嘗試無服務(wù)器功能。

所有這些讓現(xiàn)在成為開發(fā)者采用無服務(wù)器技術(shù)的最佳時(shí)機(jī)。從容器、微服務(wù)到現(xiàn)在的無服務(wù)器計(jì)算，過去五年在應(yīng)用的構(gòu)建和部署方面引入的創(chuàng)新數(shù)量比過去20年的總和還多。

在一個(gè)極度缺乏人才的經(jīng)濟(jì)體中，對下一個(gè)重要事件保持謙遜可能是吸引最優(yōu)秀人才的唯一途徑。 “你必須有一個(gè)長期采用這項(xiàng)技術(shù)的計(jì)劃，否則你將無法獲得所需的人才。開發(fā)人員會對這項(xiàng)技術(shù)充滿期待，”Lowery說。

對于那些仍在努力應(yīng)對如DevOps等無窮無盡創(chuàng)新(例如云、容器和微服務(wù))的組織來說，無服務(wù)器計(jì)算似乎又是一個(gè)令人頭痛的問題。 但在這個(gè)所有公司都想成為軟件公司的商業(yè)世界中，沒有跟上這個(gè)最新趨勢可能會讓你犯下存在感減少的錯(cuò)誤。