可扩展系统基础

第 8 章 无服务器处理系统 无服务器处理系统

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可扩展系统的使用模式千差万别。对于某些应用程序来说，营业时间的负载可能很高，而非营业时间的负载可能很低或根本不存在。其他应用程序，例如在线音乐会门票销售系统，可能在 99% 的时间内后台流量较低。但当一系列大型演出的门票发布时，需求量可能会在数小时内飙升至平均负载量的 10,000 倍，然后才会回落到正常水平。

第 5 章中介绍的弹性负载均衡是处理这些峰值的一种方法。另一种方法是无服务器计算，我将在本章对此进行探讨。

无服务器的魅力

主要组织 IT 系统从内部部署向公共云平台部署的过渡似乎不可阻挡。从初创企业、政府机构到跨国公司，，都将云视为数字化转型平台和提高业务连续性的基础技术。

云平台的两大魅力在于其按需付费的计费方式，以及能够快速增加（或减少）虚拟资源以满足不断变化的工作负载和数据量。当然，这种扩展能力不是免费的。您需要对应用程序进行架构，以利用云平台提供的可扩展服务。当然，正如我在第 1 章中所讨论的，成本和规模之间有着不可分割的联系。系统长期使用的资源越多，月底的云账单就会越大。

每月的 Cloud 账单可能高达。真的很大。更糟糕的是，还会出乎意料地大！在一项调查中，69% 的受访者的云预算经常超支25% 以上。在一个著名的案例中，一项 Azure 任务花费了 50 万美元才引起人们的注意。造成超支的原因有很多，包括缺乏自动扩展解决方案的部署、长期容量规划不足以及对云架构的利用不足导致系统占用空间过大。

在云平台上，架构师面临着无数的架构决策。这些决定既有广义的，如系统采用的整体架构模式或风格（如微服务、N 层、事件驱动），也有狭义的，如系统所基于的单个组件和云服务。

从这个意义上说，架构上的重大决策贯穿于云上系统设计和部署的方方面面。而当您收到每月的云支出账单时，这些决策的集体后果就会非常明显。

传统上，Cloud 应用 一直部署在利用虚拟机（VM）的基础设施即服务（IaaS）平台上。在这种情况下，无论资源的利用率有多高，您都要为部署的资源付费。如果负载增加，弹性应用程序可以启动新的虚拟机来增加容量，通常使用 Cloud 提供的负载平衡服务。您的成本基本上与您选择的虚拟机类型、部署时间以及应用程序存储和传输的数据量成正比。

除了显式调配虚拟处理资源，主要云提供商还提供了另一种。它们被称为无服务器平台，不需要静态配置任何计算资源。使用 AWS Lambda 或 Google App Engine (GAE) 等技术，应用程序代码加载到 ，并在请求到达时按需执行。如果没有活动请求，基本上就没有资源在使用，也就不需要支付费用。

无服务器平台还能为您管理自动扩展（向上和向下）。当请求同时到达时，会创建额外的处理能力来处理请求，并在理想情况下提供持续的低响应时间。当请求负载下降时，额外的处理能力就会退役，不会产生任何费用。

每个无服务器平台的实施细节都不尽相同。例如，通常只支持数量有限的主流编程语言和应用服务器框架。平台提供多种配置设置，可用于平衡性能、可扩展性和成本。一般来说，成本与以下因素成正比：

• 为执行请求而选择的处理实例类型

• 每个请求的请求数和处理时间

• 每个应用服务器实例在无服务器基础架构上的驻留时间

不过，不同供应商使用的确切参数差别很大。每个平台都是专有的，都有细微的差别。和往常一样，魔鬼潜伏在细节中。因此，让我们专门针对 GAE 和 AWS Lambda 平台来探讨一些 ...