摘要:Serverless将是微服务的“封顶之作”,也是推动应用现代化的基石。

本文分享自华为云社区​​《【深入浅出,Paas之路】华为云.云享专家曹宗南: Serverless,引领云计算下一个阶段》​​,作者: 我们都是云专家 。

2009 年,伯克利以其独特的视角发布了一篇文献,正式定义了云计算。自此,千行百业的 IT 基础设施开启上云之路。

2019年,伯克利在《Cloud Programming Simplified》预言:

“Serverless计算将会成为云时代默认的计算范式,并取代Serverful(传统云)计算模式。”

2009-2019年,互联网技术飞速发展。在这期间,出于对计算机技术的兴趣,曹宗南大学期间选择了计算机专业,之后便开启了他的技术开发生涯。

只要对开发有所了解,都知道程序员和开源是密不可分的,曹宗南亦是如此。毕业之后的一次项目中遇到数据库开发相关的瓶颈,他在经过一番查询,发现开源项目分布式数据库中间件Mycat能够完美的解决遇到的问题。他表示,Mycat在使用的过程中,后端可以挂接N个普通的MySQL数据库,数据可以按照多种规则进行分布,对外表现的却像一个MySQL实例一样来使用,业务代码不需要做大的改动。

Serverless,引领云计算下一个阶段_MySQL

自此,曹宗南便对MySQL产生了极大的兴趣,逐渐的也从使用者到开源的贡献者。陆续给Mycat贡献了多数据库后端支持、动态平滑扩容、分片算法、压缩协议等多个核心特性,还参与Mycat线下技术峰会的演讲。“对Mycat源码也熟悉的像自己的掌纹一样清楚。”曹宗南说道。

触摸新技术时代的网红Serverless

在谈及现在的工作内容中,曹宗南提到了Serverless技术。正如开篇所提到伯克利在《Cloud Programming Simplified》中的预言,Serverless将成为云计算的下一代默认计算范式。

曹宗南解释道,Serverless架构是在微服务架构基础上的进一步延伸,按照业界通常的定义,Serverless = FaaS(Function as a Service) + BaaS(Backend as a Service)。相比微服务,FaaS将资源调度的粒度缩小到函数,针对无状态、短时处理任务,通过函数式编程方式,进一步降低了应用开发门槛,缩短了应用上线周期。

为了更好的便于理解,曹宗南从三个典型场景,解读了Serverless架构所具有的IT资源可根据需求弹性伸缩的特点。

Serverless,引领云计算下一个阶段_微服务_02

场景一:Web类应用。典型的应用有小程序后端、Web后端、三方服务商对接、前端BFF等。这类应用使用函数编程可以极大简化开发流程,能够做到小时级交付;

场景二:IoT、媒体处理类应用,如实时的图片处理、实时的数据流处理、IoT的事件处理等。这是Serverless最典型的一类应用,特点是事件驱动+计算胶水层,计算胶水层的逻辑通过函数来实现,以事件驱动的方式执行服务,按需供给,开发者无需关注业务波峰波谷,节省闲时成本,最终降低运维的成本;

场景三:AI处理应用,如视频直播、AI推理、人脸识别、车辆识别等,这类应用的特征是基于各行各业的业务智能化,通常无法预知流量大小,需要基础设施能够做到底层资源无感,自动的快速弹缩而不影响业务层的处理。

随着在Serverless技术的研究和实践过程中发现,Serverless作为云计算下半场的计算范式,需要解决通用应用开发、原有应用系统无缝对接、支持异构硬件等问题,并且有完备的工具链、云服务,才能让更多的开发者享受Serverless带来的红利。

华为云FunctionGraph开启Serverless新时代

在华为全联接2021上,华为公司高级副总裁、华为云CEO、消费者云服务总裁张平安重磅发布了华为云FunctionGraph函数计算服务。

FunctionGraph是一款带编排能力的函数计算服务,提供了界面化管理、一站式的函数开发上线功能,支持6大类语言、支持10+类的函数触发器类型;拥有丰富的触发器类型,通过事件触发集成多种云服务,满足不同场景需求;根据请求的并发数量自动调度资源运行函数,实现按需极速弹性;函数运行实例出现异常,系统会启动新的实例处理后续的请求,实现秒级故障自愈。

曹宗南作为华为云FunctionGraph首席架构师,全程参与了FunctionGraph 2.0全新架构的设计和研发。针对FunctionGraph 2.0全新架构,他从5个特性做了诠释。

• 特性1:丰富的函数开发语言及触发方式让设计更灵活

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支持Python、Java、Node.js、Go等常见的编程语言,也支持容器镜像和自定义运行时。函数调用支持同步和异步两种方式,最长支持12小时,可满足长时间任务的需求,大大突破传统Serverless的适用场景。

• 特性2:可视化拖拽式函数流支持编排复杂业务场景

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支持通过图形化拖拽方式进行函数编排,支持并行分支、条件分支、子流程、循环、异常处理等,可以满足多函数场景下的快速编排需求。

• 特性3:统一插件支持云上和云下的开发与调试

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如何对函数进行调试作为Serverless场景的一个难点,华为云针对云上和云下两个场景都提供了解决方案,而且作为业界首家支持多函数调试能力。

• 特性4:Http函数让WEB服务近乎0成本改造,享受Serverless优势能力

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微服务和函数在未来几年会是一个共存的形态,当前存在着大量微服务应用,如何高效的支撑其Serverless化,让现有微服务快速享用到Serverless的优势能力,是一个待解决的问题。

针对Web服务,华为云推出API网关加FunctionGraph的Http函数方案,用户只需把原有的Web Server代码打包为一个Http 函数,即可完成Serverless化改造。该方案价值体现在多语言WEB框架支持方面,例如:Java - Spring Boot,Nodejs - Express等框架,这样对于开发的应用通过极小修改就是能完成Serverless 函数化改造。开发人员可以继续使用熟悉的开发框架和测试工具,降低开发人员学习负担。而且,改造后也无需额外的运维,简单配置即可实现100ms级自动弹性和灰度升级。

• 特性5:函数支持在运行时动态指定资源,灵活调度节省成本

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图片压缩、水印处理、文档转换、视频转码是典型的事件触发,波峰波谷明显的场景,越来越多地使用Serverless 函数来开发业务。以视频转码为例,典型的处理流程如下:

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视频文件的大小从MB到GB,不同编码格式和分辨率对转码需要的计算资源要求差别很大,为保证转码函数的性能,通常配置一个很大的资源规格,但是在低分辨率的(例如短视频)场景下,会造成资源浪费。Functiongraph提供了一种方案支持函数执行时可根据业务需要动态指定资源规格,最小化资源占用,可以给用户带来更精细的资源控制,更低的成本开销。

目前,在华为云Serverless场景落地方面,已全面实现了在移动端的应用实践。曹宗南举例道,2020年新型肺炎疫情牵动着全球人民的心,基于Serverless服务,华为负一屏快速上线“新型肺炎疫情实时播报”,实现了一天上线,资源利用率提升50%。

在视频处理应用场景中,华为视频前端基于函数开发,实现前端开发和后端开发解耦,前端界面逻辑变化不需要后端参与,开发上线效率提升100%以上,大幅减少前后端团队沟通协同,效率提升50%以上。

在海外的合作伙伴应用中,阿联酋海关基于Functiongraph的弹性收缩轻松应对业务波峰波谷,TCO成本较传统方案降低30%以上,较传统开发模式上线周期减少50%(6个月->3个月)

最后

事实上,目前的Serverless发展已经远远超出了预期。对于云计算应用架构来说,“无服务器”时代的Serverless技术必将引领云计算下一个阶段。正如华为2012实验室分布式与并行软件Lab主任谭焜博士所说,Serverless将是微服务的“封顶之作”,也是推动应用现代化的基石。

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