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Serverless从零到生产(1/3)—无服务架构入门

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架构

前言

Serverless，无服务架构，彻底抛弃传统主机/虚拟主机，甚至是比容器更进一层的开发及部署理念，目前国内相关资料较少，但国外已经有数年发展
这一篇文章，会尽可能简单易懂的叙述Serverless究竟是什么？以及其到底如何开发？如何部署？如何运维？国内相关的资料实在是太少了，能搜索到的基本都停留在讲述概念的部分，很少有实践文章
我希望这一系列文章是能够真正涵盖Serverless的所有核心，也希望所有有心的读者能够借此踏入真正的Serverless无服务架构领域。这一系列文章会从零概念到实际编码的全流程阐述Serverless相关

传统

在具体描述Serverless的概念之前，我们先来看一下几种主流和前沿的WEB应用开发和部署思路：

单机应用，即单台主机应用，开发部署最简单，但性能存在明显瓶颈，一般用做教学
主机应用群，即通过预置购买/租赁服务主机，通过复杂的网络配置，部署相关的WEB应用服务，使用分布式服务控制和负载均衡等平衡主机性能，最后组合而成完整系统，对外提供服务
容器应用群，即通过将WEB应用服务，以容器为单位，自动分发部署在主机集群中，不再需要关心主机配置，但是需要配置容器网络以组建容器集群，对外提供服务

以上三种WEB应用开发和部署方式并非所有，只是比较经典和突出，都存在着各自的优缺点，而且无论哪种方式，即便是做到了计算无瓶颈，也很难做到数据源无瓶颈，目前传统WEB应用开发并没有简单好用的数据库解决方案，最后我们总是需要疲于忙碌于各种数据库事务，各种数据库锁，各种数据库拆分，各种数据库峰值的处理上

概念

对于开发者而言，单机应用无疑是最简单的，甚至可以说如果单台主机的性能是无限的，那么无论是分布式也好，容器也好，负载均衡也好，都不会出现了

那么究竟有没有可能实现单台主机性能无限呢？很遗憾，从目前人类的科技来看，这几乎是不可能的事情。但是事情也不绝对，虽然单台主机的性能几乎没有办法无限拓展，那么多台主机集群的性能总还是有办法拓展的，如果能使多台主机合体像一台主机一样，这个问题就能迎刃而解了！

于是，Serverless服务在这样的背景下诞生了。使多台主机合体是非常困难的事情，单凭我们个人甚至是一般的企业都难以企及，但是来到21世纪，云平台的诞生为这一实现提供可能，目前Serverless最全最成熟的解决方案在AWS云平台（当然，我们的阿里云也在追赶中...）

看到这里，你是否对Serverless的概念有些许的清晰？

总结一下，Serverless的目标就是开发者能够真正的不用关心任何服务器相关的配置，只需要实现一份单机应用代码，在云平台上部署后，就能够获得无限的性能拓展

总览

AWS Serverless

首先任何WEB应用都会由三个核心部分组成，分别是请求，运算，存储。这三个部分，对于传统应用而言都有着各自的主机瓶颈。而Serverless则主要就是解决这三个部分的瓶颈，且对开发者无感知

目前比较完整地提供了这三个部分的Serverless解决方案的云平台，只有AWS，其余云平台无论是谷歌也好，微软也罢，或者国内正在迅速兴起的阿里云，都还暂时在布局中。所以AWS世界第一云平台的称号也是名副其实

API Gateway

顾名思义，这是AWS云平台的网络接口网关，更关键的是，这一网络接口网关服务提供给开发者使用，开发者无须关心性能瓶颈，因为AWS的API Gateway会自动适配来自用户的网络请求

Lambda

函数计算，以函数为单位的计算模型，开发者通过专注于函数业务功能开发，抛弃传统WEB开发框架，仅通过上传函数代码，就可实现业务功能

Dynamodb

托管型分布式非关系数据库，的确是有点拗口，但这个数据库确实比它的名字简单许多。开发者一直希望拥有的无限性能的“单机”数据库，在dynamodb上实现了，是的，不需要数据库锁了，不需要数据库拆分了，不需要为数据库性能担忧了！

可以说，存储是传统WEB应用中最难攻克的一关，因为分布式数据库同步太困难了。中小型企业想要拥有微信/支付宝一样的数据库方案是几乎不可能的。目前分布式数据库仍处于研究领域，基于paxos，raft等算法的分布式数据库都很少有商业化运作的，而且这些算法问世时间也不长，尚未经过长时间的检验

很多云平台都有大数据的数据库解决方案，但是这些数据库解决方案，或多或少都需要繁琐的网络配置，主机配置，集群配置等等，如果没有专业的数据库人员，是很难以掌握和把控的

dynamodb是少有的商业化运作，且提供Serverless化服务的数据库之一。（这里写之一是为了严谨，但是我真的没有找到其他同类产品，如果有，希望能联系告知我，在此感谢） 它提供了单一的简单访问，没有任何主机或集群相关配置，背后却是全自动的性能提升

当然，事实客观的看待，虽然dynamodb描绘起来很厉害的样子，但实际上，因为分布式数据库仍是研究领域前沿的产品，学术化气息浓重，dynamodb的sdk交互并不友好，没法和SQL这样的语义化操作，甚至没法和mongodb这样成熟的非关系型数据库相比，当然，现阶段也只能用一切都会好起来安慰自己，长达接近一年的dynamodb使用经验，让我对这个AWS的划时代产品了解比较深入，后面的文章系列，会详细提及，在此不做展开

后记

以上就是Serverless的核心概念，将其所有概念串起来，我们可以得到从零开始到构建一个Serverless系统服务的基本思路：

API Gateway 网关服务，实现我们需要的网络RESTful接口
Lambda 函数计算，实现我们需要的平行扩展业务运算
Dynamodb数据库，实现我们需要的“单机”无限性能数据库

通过以上步骤，我们可以初步得到一个性能可自动拓展的“单机应用服务”，也就是所谓的Serverless服务

后续

至此，就是Serverless构建的基本思路，你可能会有很多问题，例如究竟怎么组合以上所说的所有服务？组合这些服务是否耗时，是否又相当于传统WEB服务的主机配置？除了AWS我是否还有其他云平台可选择，构建Serverless是否一定要选择AWS？限于篇幅，本文只阐述Serverless的核心概念和简单说明构建思路。整个Serverless系列文章预计会有三篇，后续两篇会一步步阐述如何真实编码构建Serverless应用系统。所以，未完待续...

感谢你的阅读，希望本文能够给你带来帮助：）