摘要：如果使用阿里云函數(shù)計(jì)算，您將高峰期每小時(shí)的訪問日志，或者低谷期每小時(shí)的訪問日志交給一個(gè)計(jì)算函數(shù)處理，并將處理結(jié)果存到中。下面結(jié)合阿里云的函數(shù)計(jì)算產(chǎn)品來講解各個(gè)應(yīng)用場景中架構(gòu)以及如何解決的場景中的痛點(diǎn)。

摘要： Serverless概念是近年來特別火的一個(gè)技術(shù)概念，基于這種架構(gòu)能構(gòu)建出很多應(yīng)用場景，適合各行各業(yè)，只要對輕計(jì)算、高彈性、無狀態(tài)等場景有訴求的用戶都可以通過本文來普及一些基礎(chǔ)概念，看看這些場景是否對用戶有一些指導(dǎo)意義。

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Serverless概念是近年來特別火的一個(gè)技術(shù)概念。基于這種架構(gòu)能構(gòu)建出很多應(yīng)用場景，適用于各行各業(yè)。只要是對輕計(jì)算、高彈性、無狀態(tài)等場景有訴求，您都可以通過本文來熟悉一些基礎(chǔ)概念，并從相關(guān)場景中獲得啟發(fā)。

關(guān)于Serverless架構(gòu)的前世今生，網(wǎng)上比較流行一張描述人類形態(tài)發(fā)展史的網(wǎng)圖。從爬行猿人到蹲著的類猿人，再到直立人類，最后到使用工具的新興人類。從四只腳爬行到直立行走，釋放了雙手，從釋放雙手到開始使用工具。

人類的進(jìn)化每一次都伴隨著生產(chǎn)效率的提升。同理，在整個(gè)IT計(jì)算的發(fā)展里程，也是逐步提高生產(chǎn)效率的里程，具體演進(jìn)圖如下所示：

從大型物理機(jī)到通過虛擬化技術(shù)把物理機(jī)虛擬成單個(gè)的VM資源，從虛擬化集群到把集群搬到云計(jì)算上只做簡單運(yùn)維，再到把每一個(gè)VM按照運(yùn)行空間最小化切分成更細(xì)的Docker容器，再從Doceker容器變成干脆不用管理任何運(yùn)行環(huán)境的Serverless服務(wù)，即僅僅需要編寫核心代碼即可。

代際的技術(shù)變革都是把資源切分得更細(xì)致，讓運(yùn)行效率變得更高，讓硬件軟件維護(hù)變得更加簡單。IT技術(shù)架構(gòu)的演進(jìn)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1、硬件資源使用顆粒度變小

2、資源利用率越來越高

3、運(yùn)維工作逐步減少

Serverless架構(gòu)主要有以下特點(diǎn)：

1、實(shí)現(xiàn)了細(xì)粒度的計(jì)算資源分配。

2、不需要預(yù)先分配資源。

3、具備真正意義上的高度擴(kuò)容和彈性。

4、按需使用，按需計(jì)費(fèi)。

根據(jù)Serverless的這些通用特點(diǎn)，歸納出下面幾種典型使用場景，供大家參考。

事件請求場景

定制圖片

網(wǎng)店中的商品圖片維護(hù)，根據(jù)商品陳列位置，要求需要?jiǎng)討B(tài)切割成不同尺寸圖片，或者打上不同水印，當(dāng)?shù)昙野褕D片上傳到 阿里云OSS上，會(huì)通過函數(shù)計(jì)算上定制的trigger來觸發(fā)函數(shù)計(jì)算。根據(jù)計(jì)算規(guī)則，生成不同尺寸的圖片，滿足電商陳列使用，整個(gè)過程無需再搭建額外服務(wù)器，也無需網(wǎng)站美工干預(yù)。

物聯(lián)網(wǎng)中的低頻請求

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中，由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)量小，且往往是固定時(shí)間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此經(jīng)常涉及低頻請求場景。

例如：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序每分鐘僅運(yùn)行一次，每次運(yùn)行50ms，這意味著CPU的使用率為0.1%/小時(shí)，這也意味著其實(shí)有1000個(gè)相同的應(yīng)用可以共享計(jì)算資源。而Serverless架構(gòu)下，用戶可以購買每分鐘100ms的資源來滿足計(jì)算需求，通過這種方式就能夠有效解決效率問題，降低使用成本。

定制事件

用戶注冊時(shí)發(fā)郵件驗(yàn)證郵箱地址，同樣通過定制的事件來觸發(fā)后續(xù)的注冊流程，而無需再配置額外的應(yīng)用無服務(wù)器來處理后續(xù)的請求。

固定時(shí)間觸發(fā)

事件觸發(fā)固定時(shí)間觸發(fā)，例如在夜間或者服務(wù)空閑時(shí)間來處理繁忙時(shí)候的交易數(shù)據(jù)，或者運(yùn)行批量數(shù)據(jù)，來生成數(shù)據(jù)報(bào)表，通過Serverless方式，不用再額外購買利用率并不高的處理資源。

流量突發(fā)場景

彈性擴(kuò)展應(yīng)對突發(fā)流量

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用經(jīng)常會(huì)面對突發(fā)流量場景。例如：移動(dòng)應(yīng)用的通常流量情況是QPS 20，但每隔5分鐘會(huì)有一個(gè)持續(xù)10s的QPS 200流量（10倍于通常流量）。傳統(tǒng)架構(gòu)下，企業(yè)必須擴(kuò)展QPS 200的硬件能力來應(yīng)對業(yè)務(wù)高峰，即使高峰時(shí)間僅占整個(gè)運(yùn)行時(shí)間的4%。

在Serverless架構(gòu)下，您可以利用彈性擴(kuò)展特性，快速構(gòu)建新的計(jì)算能力來滿足當(dāng)前需求，當(dāng)業(yè)務(wù)高峰后，資源能夠自動(dòng)釋放，有效節(jié)省成本。

轉(zhuǎn)碼和流量擴(kuò)容

視頻直播某次專場活動(dòng)，由于無法預(yù)估會(huì)有多少點(diǎn)播的觀眾視頻接入，把轉(zhuǎn)碼和流量擴(kuò)容這部分內(nèi)容通過Function來處理，無需考慮并發(fā)和流量擴(kuò)容。

處理大數(shù)據(jù)場景

由于安全審計(jì)問題，您需要從OSS（多個(gè)地域）過去一年的數(shù)據(jù)（1個(gè)小時(shí)一個(gè)文件）中找出特定關(guān)鍵字訪問的日志，同時(shí)做聚合運(yùn)算（計(jì)算出總值）。如果使用阿里云函數(shù)計(jì)算，您將高峰期每2小時(shí)的訪問日志，或者低谷期每4小時(shí)的訪問日志交給一個(gè)計(jì)算函數(shù)處理，并將處理結(jié)果存到RDS中。使用一個(gè)函數(shù)分派數(shù)據(jù)給另一個(gè)函數(shù)，使其執(zhí)行成千上萬個(gè)相同的實(shí)例。

這樣會(huì)同時(shí)運(yùn)行近千個(gè)計(jì)算函數(shù)（24 x 365 / 10），在不到一分鐘的時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)工作。同樣的事情交給ECS+計(jì)算腳本來做計(jì)算，單單為這些instance配置網(wǎng)絡(luò)就讓人頭疼（不同地域無法走內(nèi)網(wǎng)下載OSS文件）：instance的數(shù)量可能已經(jīng)超出了子網(wǎng)中剩余IP地址的數(shù)量（比如，您的VPC使用了24位掩碼）。

下面結(jié)合阿里云的函數(shù)計(jì)算產(chǎn)品來講解各個(gè)應(yīng)用場景中架構(gòu)以及如何解決的場景中的痛點(diǎn)。阿里云的函數(shù)計(jì)算是基于Serverless這種架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)全托管產(chǎn)品，用戶只需要上傳核心代碼到函數(shù)計(jì)算，就可以通過事件源或者SDK&API來運(yùn)行代碼。函數(shù)計(jì)算會(huì)準(zhǔn)備好運(yùn)行環(huán)境，并根據(jù)請求峰值來動(dòng)態(tài)擴(kuò)容運(yùn)行環(huán)境，函數(shù)計(jì)算是按照執(zhí)行時(shí)間來計(jì)費(fèi)，請求處理完成后，計(jì)費(fèi)停止，對于有業(yè)務(wù)請求有明顯高峰和低谷的應(yīng)用來說，相對節(jié)省成本。

下圖是函數(shù)計(jì)算的一個(gè)開發(fā)者試用操作流程：

步驟1：開發(fā)者編寫代碼，目前支持的語言Java、NodeJS、Python等語言。

步驟2：把代碼上傳到函數(shù)計(jì)算上，上傳的方式有通過API或者SDK上傳，也可以通過控制臺(tái)頁面上傳上傳，還可以通過命令行工具Fcli上傳。

步驟3：通過API&SDK來觸發(fā)函數(shù)計(jì)算執(zhí)行，同樣也可以通過云產(chǎn)品的事件源來觸發(fā)函數(shù)計(jì)算執(zhí)行。

步驟4：函數(shù)計(jì)算在執(zhí)行過程中，會(huì)根據(jù)用戶請請求量動(dòng)態(tài)擴(kuò)容函數(shù)計(jì)算來保證請求峰值的執(zhí)行，這個(gè)過程對用戶是透明無感知的。

步驟5：函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，可以通過賬單來查看執(zhí)行費(fèi)用，根據(jù)函數(shù)的實(shí)際執(zhí)行時(shí)間按量計(jì)費(fèi)，收費(fèi)粒度精確到100ms。

講解完上面的流程后，下面會(huì)詳細(xì)講解3個(gè)Serverless的應(yīng)用場景，通過案例分享能讓您對Serverless這種架構(gòu)有更清晰的認(rèn)識(shí)。

事件觸發(fā)計(jì)算能力

場景描述：用戶通過手機(jī)終端，Web應(yīng)用，或者PC工具把各種文件包括圖片、視頻以及文本等上傳到OSS（對象存儲(chǔ)，下同）后，利用OSS的PutObject的事件可以觸發(fā)函數(shù)計(jì)算對上傳后的文件進(jìn)行處理，目前比較典型的場景當(dāng)用戶把視頻文件上傳到OSS后，觸發(fā)函數(shù)計(jì)算把對象的Meta信息獲取并傳輸給核心算法庫，核心算法庫根據(jù)算法把相應(yīng)的視頻文件推送CDN源站，達(dá)到特定視頻熱加載的處理。另外一個(gè)場景，視頻文件上傳到OSS后也同時(shí)觸發(fā)函數(shù)計(jì)算同步做多轉(zhuǎn)碼率的處理，并把處理后的視頻文件存儲(chǔ)到OSS中，完成輕量的數(shù)據(jù)處理。

在多媒體的處理場景中，經(jīng)常會(huì)碰到海量文件上傳到OSS后，還需要對文件進(jìn)行進(jìn)一步的加工，例如加水印、轉(zhuǎn)碼率、獲取文件屬性等操作，這個(gè)場景中，用戶在處理的時(shí)候會(huì)遇到以下需要解決的技術(shù)難點(diǎn)：

1、 如何接收文件上傳后的動(dòng)作事件，通常的做法是定制消息通道來接收OSS事件通知，搭建一個(gè)運(yùn)行環(huán)境，并編寫相關(guān)的代碼來處理事件通知。

2、如何高效的處理完海量上傳的文件。

3、如何無縫的把多個(gè)云產(chǎn)品連接起來。

通過函數(shù)計(jì)算能比較方便解決以上幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，首先函數(shù)計(jì)算可以設(shè)置OSS的觸發(fā)器來接收事件通知，在函數(shù)計(jì)算中編寫業(yè)務(wù)代碼來處理文件，并通過內(nèi)網(wǎng)把文件傳輸?shù)絆SS中，整個(gè)流程簡單易用可擴(kuò)展。可以把核心代碼部署到函數(shù)計(jì)算中，通過函數(shù)計(jì)算來并發(fā)處理事件通知。函數(shù)計(jì)算目前打通了多款產(chǎn)品的內(nèi)部交互，通過控制臺(tái)簡單配置就可以高效的解決產(chǎn)品間連接問題。

事件觸發(fā)場景常規(guī)做法：

1、設(shè)置消息通道接收事件，并編寫業(yè)務(wù)代碼。

2、購買服務(wù)器資源做后端數(shù)據(jù)處理。

3、設(shè)計(jì)一套多并發(fā)框架完成業(yè)務(wù)上傳文件峰值的處理。

4、開通多個(gè)產(chǎn)品，并調(diào)用SDK代碼來完成業(yè)務(wù)交互。

函數(shù)計(jì)算解法：

1、在控制臺(tái)上配置事件源通知，編寫業(yè)務(wù)代碼。

2、代碼寫到函數(shù)計(jì)算里，不需要管理軟硬件環(huán)境。

3、 業(yè)務(wù)高峰期函數(shù)計(jì)算會(huì)動(dòng)態(tài)伸縮，無需管理。

4、內(nèi)置打通多款產(chǎn)品，簡單配置就可以無縫對接。