Бессерверные вычисления (serverless computing) — это облачная модель, позволяющая разработчикам создавать приложения без управления серверами. Инфраструктурные задачи, такие как выделение ресурсов, масштабирование, обслуживание и безопасность, берет на себя облачный провайдер. Это освобождает бизнес от необходимости отвлекаться на технические детали и позволяет сосредоточиться на разработке и внедрении функционала приложений. Сергей Липов, директор по информационным технологиям EdgeЦентр, рассказывает, как это можно использовать на практике.
Как работают бессерверные вычисления
Несмотря на слово «бессерверный» в названии, эта модель предполагает использование физических серверов. Однако, в отличие от приобретения/аренды серверов или облачного пространства, в бессерверной модели клиент платит только за реально использованные ресурсы или функции и не должен беспокоиться об обслуживании или апгрейде вычислительных мощностей — этим занимается провайдер.
В бессерверной модели приложения делятся на отдельные функции, запускающиеся по запросу, только при возникновении события (например, API-запроса, изменения данных, расписания). Разработчики пишут код, а провайдер автоматически выполняет нужные функции и масштабирует ресурсы в зависимости от нагрузки. Это позволяет значительно сэкономить: нет необходимости оплачивать объем серверного пространства, который по итогу не используется.
Область применения бессерверных вычислений
Стратегия Serverless Computing подходит для решения самых разных задач и широкого спектра программных решений, поскольку ее ключевая функция — организация и поддержка бэкенд-сервисов, необходимых для корректной и быстрой работы фронтэнда. Рассмотрим некоторые из них:
- Обработка событий: реакция на изменения в базе данных, загрузку файлов, сообщения из очередей, события IoT.
- Web-приложения и API: разработка RESTful или GraphQL API, где функции обрабатывают запросы пользователей.
- Масштабируемые приложения: приложения с переменной нагрузкой (например, маркетплейсы или платформы бронирования).
- Обработка данных в реальном времени: анализ потоков данных (логов, данных сенсоров) или обработка мультимедиа.
- Автоматизация задач: автоматическое создание отчетов, регулярные резервные копии, планировщики задач (cron jobs).
- Микросервисы: реализация модульной архитектуры, где каждая функция отвечает за отдельную часть функциональности.
Преимущества бессерверного подхода
Снижение операционных расходов
Отсутствие необходимости в покупке и обслуживании серверов: провайдер сам управляет инфраструктурой. При этом оплата осуществляется только за использованные ресурсы, что позволяет снизить затраты за счет отсутствия оплаты за простои.
Ускорение разработки
Разработчики сосредотачиваются на бизнес-логике, не отвлекаясь на инфраструктурные задачи. Кроме того, бессерверная модель позволяет обеспечить простую интеграцию с другими облачными сервисами (например, базами данных, системами мониторинга).
Высокая масштабируемость
Автоматическое масштабирование позволяет приложениям справляться с резким ростом нагрузки без вмешательства администратора.
Повышение отказоустойчивости
Облачные провайдеры обеспечивают резервирование данных, мониторинг и быстрое восстановление в случае сбоя.
Гибкость и универсальность
Бессерверная модель подходит для различных языков программирования (Python, Java, Node.js и др.) и легко интегрируется с различными API и инструментами.
Вызовы и ограничения бессерверных вычислений
Несмотря на все преимущества бессерверной модели, у нее есть определенные ограничения, которые необходимо учитывать при ее внедрении и использовании:
- «Холодный старт» функций: если функция долго не вызывалась, провайдер может ее перевести в неактивное состояние, чтобы сэкономить ресурсы. Чтобы снова включить ее, может потребоваться дополнительное время, а это приводит к задержкам.
- Ограничения и лимиты: каждый провайдер устанавливает лимиты на время выполнения функций, объем памяти и размер исходного кода.
- Сложность отладки: трудно тестировать функции локально, так как они зависят от событий и окружения облачного провайдера.
- Безопасность: разработчики должны тщательно следить за настройкой политик доступа и управлением API-ключами, чтобы избежать утечек данных.
- Vendor lock-in: приложения, тесно связанные с конкретным облаком, может быть сложно перенести на другие платформы.
Тем не менее, по мере развития технологий эти ограничения будут постепенно уходить в прошлое, позволяя использовать все возможности serverless computing.
Инструменты и платформы для serverless разработки
Облачные платформы
- «Яндекс.Функции» — аналог зарубежных решений, таких как AWS Lambda или Google Cloud Functions. Позволяет запускать код в ответ на различные события. Интегрируется с сервисами экосистемы Яндекса, такими как Яндекс.Облако, Яндекс.Мессенджер и другие.
- VK Cloud Functions — платформа от VK Cloud, поддерживающая serverless вычисления. Подходит для создания микросервисов, обработки событий или выполнения фоновых задач. Интеграция с экосистемой VK позволяет легко работать с другими инструментами VK Cloud.
- «СберОблако» (SberCloud Functions) — облачная платформа от «Сбера» с поддержкой serverless решений. Интеграция с другими сервисами экосистемы (например, с ИИ-моделями) упрощает создание интеллектуальных решений.
- МТС Cloud — платформа облачных вычислений, предоставляющая возможности для serverless-разработки и интеграции с различными продуктами МТС.
Фреймворки
- Serverless Framework — инструмент для разработки и развертывания serverless приложений, поддерживает несколько облаков.
- AWS SAM (Serverless Application Model) — фреймворк, упрощающий разработку приложений на AWS Lambda.
- Google Firebase Functions — инструмент, предоставляющий функции для мобильных и веб-приложений.
Инструменты мониторинга и отладки
- Dashbird — инструмент для мониторинга и управления serverless функциями.
- Thundra — сервис, помогающий отлаживать и анализировать производительность функций.
Тестирование и CI/CD
- Jest — фреймворк для тестирования JavaScript/Node.js-функций.
- GitHub Actions, Jenkins — инструмент для автоматизации развертывания serverless приложений.
Как повысить эффективность разработки с помощью бессерверных вычислений
1. Используйте шаблоны и фреймворки
Это ускоряет создание приложений и упрощает настройку взаимодействия с другими сервисами.
2. Автоматизируйте развертывание и тестирование
Интеграция с CI/CD системами позволяет сократить время на выход обновлений в продакшн.
3. Оптимизируйте функции
Минимизируйте объем кода и используйте эффективные алгоритмы, чтобы сократить затраты на выполнение.
4. Контролируйте расходы
Настройте мониторинг и установите лимиты на использование ресурсов, чтобы избежать перерасхода.
Бессерверные вычисления — это мощный инструмент для повышения эффективности разработки, снижения операционных расходов и ускорения развертывания приложений. Однако успешное внедрение требует понимания особенностей модели, выбора подходящих инструментов и тщательного проектирования архитектуры, так что при переходе на бессерверную модель необходимо провести глубинный аудит существующих приложений, при необходимости доработать их, а также учитывать особенности serverless-инфраструктуры при разработке нового ПО.