數人云：Serverless，這個新興的技術正在逐步深入開發領域，它為應用提供大量基礎設施，減少開發人員的部署問題，同時它還能解決敏捷開發中，交付具有預算約束的可伸縮應用的問題。

本文將概述Serverless的發展歷史、基本概念、應用、框架和優點。

爺爺，啥是虛擬機器？

準備好如何回答這個問題吧，沒準幾十年後就得在飯桌上回答兒孫們，因為未來的開發人員可能永遠都不需要啟動例項，也不需要去碰大型伺服器。

（回憶臉）虛擬機器呀，就是一切開始的地方，一旦任何人在一臺獨特又普通的物理機上執行多個作業系統，就如同打開了一扇新世界的大門。

又過了一段時間，如同亞馬遜這些老牌公司，開啟了雲端計算的革命，在任何地方用一張信用卡即可用它們提供的幾近無限的虛擬機器，啥？你娃說還不夠？後來又出現一頭鯨魚，那是容器的黃金時代，最開始的幾年是挺難的，因為人們得花一些時間才能真正理解這個概念，然後，然後就是Serverless了……

那些孩子們可不會聽這些老掉牙的嘮叨，他們都去玩虛擬現實遊戲去了，獨留你在那裡長吁短嘆不斷追憶。

功能即服務

FaaS是理解Serverless的基礎概念，其定義為——

程式碼是在事件驅動的、短暫的和無狀態的環境中執行，完全由第三方託管，本文會介紹一些AWS jargons及服務以方便閱讀和理解。

• 程式碼：雖然它還是那個程式碼，但仍有細微的差別，必須將所有需要的東西打包，如：External Libraries、ZIP檔案，另外功能應該有一個被稱之為處理程式的執行入口點。

• 事件驅動：在FaaS中，每件事都會觸發某種行為，舉例說明，調整上傳圖片的大小，不需要寫程式碼對它進行接收、儲存、重新調整大小再次儲存，可以觸發一些程式碼，每次將新檔案發到S3儲存庫時，都會對影象進行調整。還有各種事件：資料庫中插入行，觀察日誌流、在佇列中獲取新訊息、甚至HTTP請求等。

• 短暫的環境：FaaS在每次呼叫功能時，就會構建一個全新的環境，呼叫處理完成後即銷燬，雖然有點悲劇，但並非沒有道理：第一次執行非活躍的功能是有延遲的被稱之為冷啟動，若過多呼叫功能，環境可能會進行多個執行，消除冷啟動後，不會產生這個問題，另外還有成本：只按執行時間付費。

• 無狀態：在功能呼叫之間沒有任何狀態，不能在本地或記憶體中儲存資訊，處理請求的所有上下關係必須保證每次執行時可用。

• 完全由第三方託管：無需管理伺服器，截止目前，大多數Serverless廠商都提供了完整的維護服務，雖然無需搭建基礎設施，但弊端是被廠商控制和鎖定。

  Serverless只需整合外部服務以及開發它們之間的介面，無需擔憂伺服器方面的管理，這也正是用事件驅動架構的關鍵，這段程式碼應該自己寫還是交給第三方？某個部分能否被一個事件觸發？功能是否具有正確執行所需的上下關係等等，這些問題必須要經過大量的思考和迭代實踐。

Serverless平臺

本文中，收集了一些公司、產品、工具以及Serverless典型的框架。可以看到這個行業隨著時間的推移呈指數增長。所以從下圖開始，將公司分為幾個類別：

AWS Lambda

Lambda是AWS Serverless 推出的一個事件驅動平臺，執行程式碼以響應事件和自動管理程式碼所需的計算資源。

IBM Bluemix OpenWhisk

IBM OpenWhisk是一個分散式的、事件驅動的計算服務。OpenWhisk執行應用程式邏輯，以應對事件或直接通過HTTP呼叫網路或移動應用。

Google Cloud Functions

Google Cloud Functions是一個輕量級的、基於事件的非同步計算解決方案，允許開發人員構建小型專用功能響應雲事件，不需要管理伺服器或執行時的環境。

Azure Functions

Azure Functions是一項PaaS服務，使用者無需為峰值用量做準備或者為傳統的維護操作擔憂。通過多種語言（例如 JavaScript、C# 和 F#）以及指令碼選項（例如 Python、PHP、Bash、Batch 和 PowerShell）建立功能；一切都在基於 Web 的易用介面中實現。

Webtask

Webtask是簡單、輕量級、安全的方式獨立執行的後端程式碼，可有效減少後端需求。支援可擴充套件性，通過多租戶系統的自定義程式碼，是安全可靠的解決方案。

Serverless開源框架

LeverOS
一個開源雲平臺，簡化了複雜的基礎設施和微服務框架，功能強大，便於開發人員後期開發。

Funktion(Fabric8 / RedHat)
為Kubernetes實現了基於事件的Lambda樣式程式設計模型。Funktion的一個子集被稱為RedHat“fabric8.io”。

Fission.io

Kubernetes Serverless框架，專注於開發者的生產力的提高。

OpenLambda

OpenLambda是Apache Serverless專案,基於Linux容器。OpenLambda的目標之一是探索Serverless計算的新方法。經過嘗試發現OpenLambda還為時過早，不得不做一些修改和調整工作。

Iron.io

Iron.io開發了一個框架，用於事件驅動的計算和執行Serverless應用，近期已經開源。專注於交付呼叫API實現負載均衡和訊息佇列的靈活性，確定在何處部署現有的內部安全流程作業處理。

Kubeless (By Bitnami)

Kubernetes原生的Serverless Framework。

Openwhisk (By IBM)

IBM OpenWhisk執行應用程式邏輯，以應對事件或直接通過HTTP呼叫網路或移動應用。OpenWhisk是開源專案，管理(服務)版本稱為IBM Bluemix。

Serverless框架/庫

Serverless Inc

Serverless框架，允許部署自動伸縮，pay-per-execution、事件驅動的功能，不受限於公有云、私有云、混合雲。Serverless Inc目前支援AWS Lambda，Apache OpenWhisk，微軟Azure，擴充套件以支援其他雲提供商。

Stdlib

作為FaaS庫StdLib提供了一種簡單的方法來建立、分發和發現Web服務。

SPARTA

SPARTA轉換一個二進位制檔案註冊lambda函式進入一組獨立可尋的AWS Lambda功能。此外,SPARTA微服務作者提供一個機會來滿足其他要求,比如在AWS執行自定義,額外的基礎設施需求,監控和報警資訊。

Stackhut (nstack)

StackHut將程式碼轉變成雲API。編寫業務邏輯，而不管理伺服器邏輯，Python和JavaScript在雲中轉化為可伸縮的API，方便任意整合。

Gestalt (Galactic Fog)

Gestalt是一組微服務框架，可以幫助公司構建面向未來的雲原生應用。框架由三個主要的元資料層組成，負責跟蹤和管理所有IT資源，基礎架構層是一個可插入的容器和Lambda管理引擎，整合層是一套現成的微服務，旨在解決最常見的企業整合問題。

Effe

用來構建Serverless的開源架構，可執行在單個Lambda的功能上。

APEX

Apex可以輕鬆地構建、部署和管理AWS Lambda功能。通過節點可使用由AWS Lambda(如Golang)所不支援的語言，js shim注入到構建中，為測試功能、回滾部署、檢視度量、跟蹤日誌、連線到構建系統以及更多的功能提供了各種工作流相關工具。

Distribyte

Distribyte的目標是引入Serverless的優勢，允許應用程式在計算呼叫之間無縫地儲存資料，並將資料新增到Mix Unlocks中，也可以在現有的Serverless的範圍之外使用。

Serverless API 框架

Multicolour

REST API生成器，目標是為公司節省90%的成本和開發API的時間，連線功能非常強大，即使是Node.JS生態系統中最成熟的框架也無法匹敵。

Deployd

通過提供滿足複雜應用程式需求的重要功能，使構建API變得簡單。

Kong

可擴充套件的開源API層(API閘道器，或API中介軟體)。可以在任何RESTful API上執行，通過外掛擴充套件，這些外掛提供了核心平臺之外的額外功能和服務。

TYK

一個快速、可擴充套件和開源API閘道器，提供了一個API管理平臺，有API閘道器、API分析和API管理儀表板。

API Umbrella

位於API之前的代理，可以無縫地新增諸如API Key、速率限制和對任何API的分析等功能。

Fusio

開放原始碼的API管理平臺，可以幫助構建和管理REST API。提供了所有工具快速構建不同資料來源的API，同時可以自定義建立響應。

Kappa

命令列工具，可以讓AWS Lambda更容易部署、更新和測試功能。開發Lambda功能有很多步驟，Kappa在試圖解決這個問題。

Zappa

可以輕鬆地讓所有的Python WSGI應用在AWS Lambda + API閘道器上構建和部署，將其看作Python應用的“Serverless”Web託管。這意味著無限擴充套件、零宕機、零維護、以及當前部署成本的一小部分。

Zapier

Zapier的自定義程式碼操作允許擴充套件Zapier的平臺，使用Web上最常用的普遍的程式語言：Javascript做任何事情，執行程式碼響應Zapier支援的任何觸發。

Stamplay

一個基於API的開發平臺，授權Web開發人員在記錄的時間內構建和釋出全功能且基於雲的Web應用。

Serverless 資料庫

FireBase

Firebase是一個移動平臺，可以幫助快速開發高質量的應用，擴大使用者群，提高收益，它由互補的功能組成，方便根據需要進行混合匹配。

FaunaDB

一個分散式、多租戶、多模型的資料庫系統，具有強大的查詢語言。

當然，還有 Amazon DynamoDB，Google Cloud Spanner，Microsoft Azure’s CosmosDB 和其它Serverless資料庫。

Serverless 監控工具

IOpipe

高保真的度量和監控服務，允許在Amazon Lambda功能中，更好的檢視的日常維護和開發Serverless應用程式。

Dashbird

Dashbird用來檢視AWS Lambda的功能。可以清楚地看到伺服器棧上發生的事件。該平臺提供自動化的監控、日誌和呼叫資料等服務。

Serverless 安全工具

Snyk

在Serverless環境中，Snyk可以幫助理解和保護依賴項，從查詢、修復和監控節點中已知漏洞的工具開始。

Serverless 的優點

• 成本：目前Serverless最大的優勢是可以降低成本，例如，在功能執行時，只需要支付從AWS中傳輸的資料，每100萬次請求大約需要0.20美元，因為它是按需付費的，此外，伺服器維護管理的費用也被降低到接近0的水平。

• 交付時間：在整合和低成本的支撐下，交付到市場的速度快了許多倍。

• 無限的規模：Serverless在任何時間都可以處理任何數量的請求，自動伸縮內建到架構中，無需計劃和設定，不過一定要注意的是DDOS攻擊。

• 打包和部署：不再有分層的Dockerfile和入口，Lambda只需要一個包含程式碼以及庫的ZIP檔案即可，部署也是如此。

總結

在將Serverless應用到生產環境之前，不能照搬方法，還需根據自身的實際情況做一些改變，同時還需要一個團隊，願意去面對快速發展的事物，用一些時間去學習鑽研和實踐測試。不管怎樣，已知的一些大公司如：Netflix、Localytics、VidRoll和Square Enix等公司都已應用了Serverless，這是未來的發展趨勢，正逐步進入到各個行業領域當中。

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