Serverless 工程實踐 | 從云計算到 Serverless

作者 | 劉宇（江昱）

前言：Serverless 架構(gòu)是云計算發(fā)展的產(chǎn)物，它繼承了云計算的優(yōu)點，并具備極致彈性、按量付費、免運維等優(yōu)勢。

云計算的誕生

在 1961 年麻省理工學院百周年紀念典禮上，約翰·麥卡錫（1971 年圖靈獎獲得者）第一次提出了 “Utility Computing” 的概念，這個概念可以認為是云計算的一個“最初的”，“超前的” 遐想模型；1984 年，SUN 公司聯(lián)合創(chuàng)始人 John Gage（約翰·蓋奇）提出了“網(wǎng)絡(luò)就是計算機（The Network is the Computer）”的重要猜想，用于描述分布式計算技術(shù)帶來的新世界；到了 1996 年，康柏（Compaq）公司的一群技術(shù)主管在討論計算業(yè)務(wù)的發(fā)展時，首次使用了 Cloud Computing 這個詞，并認為商業(yè)計算會向 Cloud Computing 的方向轉(zhuǎn)移。這也是 “云計算” 從雛形到正式被提出的基本過程。

自 “云計算” 被提出之后，其可謂是如同雨后春筍般，蓬勃發(fā)展：

• 2003 年到 2006 年間，谷歌發(fā)表了 The Google File System、MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters、Bigtable: A Distributed Storage System for Structured Data 等文章，這些文章指明了 HDFS（分布式文件系統(tǒng)），MapReduce（并行計算）和 Hbase（分布式數(shù)據(jù)庫）的技術(shù)基礎(chǔ)以及未來機會，至此奠定了云計算的發(fā)展方向。

• 2006 年，Google 首席執(zhí)行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大會（SESSanJose 2006）首次公開正式的提出 “云計算”（Cloud Computing）的概念，同年亞馬遜第一次將其彈性計算能力作為云服務(wù)進行售賣，這也標志著云計算這種新的商業(yè)模式正式誕生。兩年后，即 2008年，微軟發(fā)布云計算戰(zhàn)略和平臺 Windows Azure Platform，嘗試將技術(shù)和服務(wù)托管化、線上化。

• 2009 年，UC Berkeley 發(fā)表了：Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing，在該文章中，明確指出：云計算是一個即將實現(xiàn)的古老夢想，是計算作為基礎(chǔ)設(shè)施這一長久以來夢想的新稱謂，它在最近正快速變?yōu)樯虡I(yè)現(xiàn)實。在該文章中，明確的為云計算做了定義：云計算包含互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用服務(wù)及在數(shù)據(jù)中心提供這些服務(wù)的軟硬件設(shè)施。同時在該文章中，也提出了云計算所面臨的挑戰(zhàn)和機遇，更對云計算的未來發(fā)展方向進行了大膽預(yù)測。

同年，阿里軟件在江蘇南京建立首個“電子商務(wù)云計算中心”（即現(xiàn)在的阿里云）。至此，云計算進入到了更加快速的發(fā)展階段。

從云計算到 Serverless

云計算飛速發(fā)展的階段，云計算的形態(tài)也在不斷的演進，從 IaaS 到 PaaS，再到 SaaS，云計算逐漸的 “找到了正確的發(fā)展方向”。

2012 年由 Iron.io 的副總裁 Ken Form 所寫的一篇名為《Why The Future of Software and Apps is Serverless》 的文章中，提出了一個新的觀點：即使云計算的已經(jīng)逐漸的興起，但是大家仍然在圍繞著服務(wù)器轉(zhuǎn)。不過，這不會持續(xù)太久， 云應(yīng)用正在朝著無服務(wù)器方向發(fā)展，這將對應(yīng)用程序的創(chuàng)建和分發(fā)產(chǎn)生重大影響。并首次將 “Serverless” 這個詞帶進了大眾的視野。

一直到 2014 年 Amazon 發(fā)布了 AWS Lambda 讓 “Serverless” 這一范式提高到一個全新的層面，為云中運行的應(yīng)用程序提供了一種全新的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，至此再也不需要在服務(wù)器上持續(xù)運行進程以等待 HTTP 請求或 API 調(diào)用，而是可以通過某種事件機制觸發(fā)代碼執(zhí)行，通常這只需要在 AWS 的某臺服務(wù)器上配置一個簡單的功能。此后 Ant Stanley 在 2015 年 7 月名為 Server are Dead…的文章中更是圍繞著 AWS Lambda 及剛剛發(fā)布的 AWS API Gateway 這兩個服務(wù)解釋了他心目中的 Serverless，并說 Servers are dead … they just don’t know it yet.

2015 年，在 AWS 的 re:Invent 大會上，Serverless 的這個概念更是反復(fù)的出現(xiàn)，其中包括了 The Serverless Company Using AWS Lambda 和 JAWS：The Monstrously Scalable Serverless Framework 的這些演講。

隨著 Serverless 這個概念的進一步發(fā)酵，2016 年 10 月在倫敦舉辦了第一屆的 ServerlessConf，在兩天時間里面，來自全世界 40 多位演講嘉賓為開發(fā)者分享了關(guān)于這個領(lǐng)域進展，并且對未來進行了展望，提出來了 Serverless 的發(fā)展機會以及所面臨的挑戰(zhàn)，這場大會是針對 Serverless 領(lǐng)域的第一場具有較大規(guī)模的會議，在 Serverless 的發(fā)展史上具有里程碑的意義。

截止到 2017 年，各大云廠商基本上都已經(jīng)在 Serverless 進行了基礎(chǔ)的布局，尤其是國內(nèi)的幾大云廠商，也都先后在這一年邁入 “Serverless時代”。從 IaaS 到 PaaS 再到 SaaS 的過程中，云計算所表現(xiàn)出的去服務(wù)器化越來越明顯，那么 Ken Form 所提出來的 Serverless 又是什么，它在云計算發(fā)展的過程中，又在扮演什么角色呢？

IaaS、PaaS、SaaS的區(qū)別

什么是 Serverless

云計算的十余年發(fā)展讓整個互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，Serverless 作為云計算的產(chǎn)物，或者說是云計算在某個時代的表現(xiàn)，被很多人認為是真正意義上的云計算，伯克利團隊甚至斷言 Serverless 將會是引領(lǐng)云計算下一個十年的新范式。

Serverless 翻譯成中文是無服務(wù)器，所謂的無服務(wù)器并非是說不需要依靠服務(wù)器等資源，而是說開發(fā)者再也不用過多考慮服務(wù)器的問題，可以更專注在產(chǎn)品代碼上，同時計算資源也開始作為服務(wù)出現(xiàn)，而不是作為服務(wù)器的概念出現(xiàn)，Serverless 是一種構(gòu)建和管理基于微服務(wù)架構(gòu)的完整流程，允許用戶在服務(wù)部署級別而不是服務(wù)器部署級別來管理用戶的應(yīng)用部署。

與傳統(tǒng)架構(gòu)的不同之處在于，它完全由第三方管理，由事件觸發(fā)，存在于無狀態(tài)（Stateless），暫存（可能只存在于一次調(diào)用的過程中）在計算容器內(nèi)，Serverless 部署應(yīng)用無須涉及更多的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，就可以基本實現(xiàn)自動構(gòu)建、部署和啟動服務(wù)。

近些年來，微服務(wù)（Micro Service）是軟件架構(gòu)領(lǐng)域另一個熱門的話題，如果說微服務(wù)是以專注于單一責任與功能的小型功能塊為基礎(chǔ)，利用模組化的方式組合出復(fù)雜的大型應(yīng)用程序，那么可以進一步認為 Serverless 架構(gòu)可以提供一種更加 “代碼碎片化” 的軟件架構(gòu)范式，而這一部分稱之為 Function as a Services（FaaS）。而所謂的“函數(shù)”提供的是相比微服務(wù)更加細小的程序單元。

例如，可以通過微服務(wù)代表為某個客戶執(zhí)行所有 CRUD 操作所需的代碼，而 FaaS 中的函數(shù)可以代表客戶所要執(zhí)行的每個操作：創(chuàng)建、讀取、更新以及刪除。當觸發(fā) “創(chuàng)建賬戶” 事件后，將通過函數(shù)的方式執(zhí)行相應(yīng)的“函數(shù)”。單就這一層意思來說，可以簡單地將 Serverless 架構(gòu)與 FaaS 概念等同起來。但是就具體的概念深刻探索的話，Serverless 和 FaaS 還是不同的，Serverless 和 FaaS 被廣為接受的關(guān)系是：

Serverless = FaaS + BaaS （+ .....）

在這個關(guān)系中，可以看到 Serverless 的組成除了 FaaS 和 BaaS 之外，還有一系列的省略號，其實這是 Serverless 給予給大家的遐想空間，給予這個時代的一些期待。

Serverless 的發(fā)展歷程

從 2012 年，Serverless 概念被正式提出之后，2014 年 AWS 帶領(lǐng) Lambda 開啟了 Serverless 的商業(yè)化，再到 2017 年各大廠商紛紛布局 Serverless 領(lǐng)域，再到 2019 年，Serverless 成為熱點議題在 KubeCon 中被眾多人參與探討，Serverless 隨著時間的不斷推進，各種技術(shù)部的不斷進步，正在逐漸的朝著更完整，更清晰的方向發(fā)展，隨著 5G 時代的到來，Serverless 將會在更多領(lǐng)域發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

從 IaaS 到 FaaS 再到 SaaS，再到如今的 Serverless；從虛擬空間到云主機，從自建數(shù)據(jù)庫等業(yè)務(wù)，到云數(shù)據(jù)庫等服務(wù)，云計算的發(fā)展是迅速的，未來的方向和形態(tài)卻是模糊的，沒人知道云計算的終態(tài)是什么。

誠然，現(xiàn)在有人說 Serverless 實現(xiàn)了當初了云計算目標，Serverless 才是真正的云計算，但是沒人可以肯定的說， Serverless 就是云計算的終態(tài)表現(xiàn)，或許，Serverless 也可能只是一個過渡的產(chǎn)物，但對此我們保持著開放的態(tài)度，不如將答案交給時間去驗證。

關(guān)于作者：

劉宇（江昱）國防科技大學電子信息專業(yè)在讀博士，阿里云 Serverless 產(chǎn)品經(jīng)理，阿里云 Serverless 云布道師，CIO 學院特聘講師。

負責阿里云函數(shù)計算（FC）、Serverless 工作流（FNF）等產(chǎn)品體驗側(cè)工作。阿里云戰(zhàn)略級開源項目 Serverless Devs 發(fā)起人和負責人，Serverless Framework、Kubevela 等開源項目 Contributor，兼社區(qū)項目 Anycodes 在線編程負責人。

著有暢銷書《Serverless架構(gòu)：從原理、設(shè)計到項目實戰(zhàn)》《Serverless工程實踐：從入門到進階》等；電子書《架構(gòu)師特刊：人人都能學會的 Serverless 實踐》（InfoQ出品）作者。

新書推薦

Serverless 架構(gòu)最近幾年越來越火，并在許多領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用，但是由于 Serverless 架構(gòu)比較年輕，相對學習資源較少，本書則是一本關(guān)于 Serverless 架構(gòu)從原理、入門到實戰(zhàn)的技術(shù)類書籍。讀者通過對本書的閱讀，可以對 Serverless 架構(gòu)有一個更加全面、直觀地了解。

本書會通過多個開源項目、多個云廠商的多款云產(chǎn)品，以及多種途徑向讀者介紹什么是 Serverless 架構(gòu)、如何上手 Serverless 架構(gòu)、不同領(lǐng)域中 Serverless 架構(gòu)的應(yīng)用以及如何從零開發(fā)一個 Serverless 應(yīng)用等。本書可以幫助讀者將 Serverless 架構(gòu)融入到自己所在的領(lǐng)域，把 Serverless 項目真實落地，獲得 Serverless 架構(gòu)帶來的技術(shù)紅利。

??戳閱讀原文，立即購買！