后端架構(gòu)的演進(jìn)之路：Serverless 的誕生
最近幾年的技術(shù)圈，對(duì)于 Serverless 技術(shù)的討論異常火熱，在業(yè)內(nèi)也有了很多成熟的案例。Serverless 在國外發(fā)展較早，比較有代表性的就是亞馬遜和谷歌。而在國內(nèi)，騰訊和阿里兩位巨頭，都將 Serverless 定義為集團(tuán)戰(zhàn)略型項(xiàng)目，不遺余力地推廣和研發(fā)自己的 Serverless 技術(shù)。
那么，Serverless 到底是什么？
為什么說 Serverless 是云計(jì)算的下一個(gè)十年？
首先我們先來認(rèn)識(shí)一下 Serverless。Serverless 是一種后端架構(gòu)技術(shù)，更準(zhǔn)確地說，它應(yīng)該是一種后端架構(gòu)的概念或者思維。
你可能會(huì)問，既然是后端架構(gòu)的內(nèi)容，那和我前端開發(fā)者有什么關(guān)系呢？沒錯(cuò)，Serverless 本身和前端半毛錢關(guān)系都沒有，但是它卻是前端程序員最希望落地應(yīng)用的技術(shù)。眾多前端開發(fā)者，望穿秋水一般期待它的成熟落地，反而很多后端程序員，漠不關(guān)心甚至排斥。為什么會(huì)出現(xiàn)這種一方冷淡一方火熱的奇怪現(xiàn)象？要搞清楚這一點(diǎn)，我們需要從后端架構(gòu)的演進(jìn)歷史說起……
每一個(gè) B/S 架構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，都是由最基礎(chǔ)的客戶端和服務(wù)端構(gòu)成的，客戶端要呈現(xiàn)內(nèi)容，就需要服務(wù)端提供服務(wù)。最初，搭建一個(gè)服務(wù)器是非常繁瑣的，我們需要購買一臺(tái)電腦主機(jī)，然后找一個(gè)機(jī)房對(duì)機(jī)器進(jìn)行托管，要將外觀拍照，將各項(xiàng)硬件參數(shù)提交到備案中心進(jìn)行備案，鏈接電源和網(wǎng)線，安裝好操作系統(tǒng)，然后搭建好代碼的運(yùn)行環(huán)境，部署程序代碼后，再將申請(qǐng)的域名和靜態(tài)IP做好解析，就算是上線部署完畢了，這個(gè)過程需要肉身行動(dòng)，減肥效果非常不錯(cuò)。
這樣的服務(wù)器架構(gòu)是單機(jī)版的單體架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用代碼、HTTP服務(wù)器等服務(wù)全都在一臺(tái)你自己管理的服務(wù)器上運(yùn)行，因?yàn)槲覀円佑|物理機(jī)，所以，我們也把它稱為物理機(jī)時(shí)代。
在物理機(jī)時(shí)代不僅僅是上線部署非常繁瑣的問題，在整個(gè)應(yīng)用的運(yùn)行中，還有各種各樣的問題出現(xiàn)，比如磁道磨損的硬盤，機(jī)房的意外停電，老鼠咬斷的網(wǎng)線等等。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我們終于擺脫了物理機(jī)時(shí)代，跨入虛擬機(jī)時(shí)代。其中一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)之一就是 2001 年 VMWare 帶來的針對(duì) x86 服務(wù)器的虛擬化產(chǎn)品，通過虛擬化技術(shù)，可以把一臺(tái)物理機(jī)分割成多臺(tái)虛擬機(jī)提供給用戶使用，充分利用硬件資源。而對(duì)于硬件設(shè)備的管理，統(tǒng)一由云廠商負(fù)責(zé)。對(duì)于開發(fā)者來說，就不用再買硬件了，直接在云平臺(tái)買虛擬機(jī)，比如 AWS 的 EC2、阿里云 ECS、騰訊云 CVM等。
云服務(wù)器也真正的進(jìn)入了大眾的視野，開發(fā)者再也不用擔(dān)心斷電斷網(wǎng)和硬件故障了。不過業(yè)務(wù)量不斷增長，用戶越來越多，數(shù)據(jù)庫每天都有幾千萬條數(shù)據(jù)寫入，數(shù)據(jù)庫性能很快就會(huì)達(dá)到瓶頸。除此之外，每天也有上百萬圖片存到磁盤，磁盤也快要耗盡了。為了降低服務(wù)器負(fù)載，我們把數(shù)據(jù)庫遷移到了云廠商提供的云數(shù)據(jù)庫上，把圖片存儲(chǔ)遷移到對(duì)象存儲(chǔ)：
云數(shù)據(jù)庫有專門的服務(wù)器，并且還提供了備份容災(zāi)，比自己在服務(wù)器上安裝數(shù)據(jù)庫更穩(wěn)性能更強(qiáng)。對(duì)象存儲(chǔ)能無限擴(kuò)容，不用擔(dān)心磁盤不夠了。
這樣一來，服務(wù)器就只負(fù)責(zé)處理用戶的請(qǐng)求，把計(jì)算和存儲(chǔ)分離開來，既降低了系統(tǒng)負(fù)載，也提升了數(shù)據(jù)安全性。并且單機(jī)應(yīng)用升級(jí)為了集群應(yīng)用，通過負(fù)載均衡，會(huì)把用戶流量均勻分配到每臺(tái)服務(wù)器上。
不過在服務(wù)器擴(kuò)容的過程中，你還是會(huì)遇到一些麻煩。比如購買服務(wù)器后，都需要在上面初始化軟件環(huán)境和配置，還需要保證所有服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境一致，這是個(gè)非常復(fù)雜還容易出錯(cuò)的工作。這對(duì)運(yùn)維工程師也是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。
總的來說，虛擬機(jī)可以讓你不用關(guān)心底層硬件，但是我們依然要為服務(wù)器集群的管理工作付出高昂的成本。如果有一項(xiàng)技術(shù)，能夠在每次的服務(wù)器擴(kuò)容時(shí)，讓服務(wù)器的運(yùn)行環(huán)境保持一致，那就太好了。于是，容器技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
2013 年 Docker 的發(fā)布，代表著容器技術(shù)替代了虛擬化技術(shù)，云計(jì)算進(jìn)入容器時(shí)代。容器技術(shù)就是在虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)上，把代碼和運(yùn)行環(huán)境打包在一起。這樣，不論服務(wù)器的配置怎樣，代碼和運(yùn)行環(huán)境均能保持一致性。有了容器技術(shù)，你在服務(wù)器上部署的就不再是應(yīng)用了，而是容器。當(dāng)容器多了的時(shí)候，如何管理就成了一個(gè)問題，于是出現(xiàn)了容器編排技術(shù)，比如 2014 年 Google 開源的 Kubernetes，就是俗稱的 K8S 。
在目前的后端架構(gòu)中，容器技術(shù)依然是主流的服務(wù)器架構(gòu)技術(shù)，但是隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，我們需要面對(duì)各種各樣的應(yīng)用場景。
舉個(gè)栗子，每當(dāng)大型購物節(jié)來臨，我們的在線商城會(huì)面臨巨大的流量洪峰，而在平時(shí)，流量顯然要小很多。為了迎接購物節(jié)的流量洪峰，我們需要大量擴(kuò)充服務(wù)器，服務(wù)器的擴(kuò)充和大量容器的編排工作，也是一個(gè)不小的難題。如果我們對(duì)流量的壓力預(yù)估不到位，還會(huì)有服務(wù)器宕機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，而在平時(shí)，如此多的服務(wù)器運(yùn)行顯然是在浪費(fèi)資源增加成本。
那么，有沒有一種技術(shù)，讓我們只關(guān)心業(yè)務(wù)代碼的功能實(shí)現(xiàn)，脫離服務(wù)器的管理呢？讓我們不再為運(yùn)行環(huán)境勞心傷神，不再為服務(wù)器的擴(kuò)縮容半夜驚醒，當(dāng)流量洪峰來臨時(shí)，自動(dòng)調(diào)配更多的服務(wù)器資源支撐，當(dāng)流量低谷時(shí)，自動(dòng)釋放服務(wù)器資源節(jié)約成本。這樣美好的時(shí)代，正在向你走來，它叫 Serverless。
簡單總結(jié)一下，縱觀后端架構(gòu)的發(fā)展史，其實(shí)就是 Serverless 的興起史。每一個(gè)時(shí)代，都是對(duì)前一個(gè)時(shí)代基礎(chǔ)架構(gòu)的抽象。
從物理機(jī)時(shí)代跨越到虛擬機(jī)時(shí)代，讓我們不再關(guān)心硬件設(shè)備的管理，將一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)抽象為相互隔離的多個(gè)虛擬機(jī)。從虛擬機(jī)時(shí)代到容器時(shí)代，讓我們擺脫了運(yùn)行環(huán)境和集群管理的繁雜工作，將虛擬機(jī)的運(yùn)行環(huán)境抽象為容器。而 serverless 的到來，讓我們不再關(guān)心運(yùn)行環(huán)境和服務(wù)器資源的調(diào)配。
下一篇，讓我們更加深入地了解 Serverless。明兒見~
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畢竟我是要成為前端網(wǎng)紅的人。