Serverless đã chuyển đổi việc phát triển ứng dụng bằng cách loại bỏ nhu cầu cung cấp và quản lý bất kỳ cơ sở hạ tầng cơ bản nào. Hệ sinh thái serverless hiện tại đã phát triển hoàn thiện hơn và có sự trùng lặp đáng kể với công nghệ container. Một loạt các tùy chọn có sẵn đã khiến hơn một nửa số tổ chức hoạt động trên nền tảng điện toán đám mây sử dụng serverless.
Khi mức độ phổ biến của các sản phẩm FaaS như AWS Lambda tiếp tục gia tăng, nhiều cung cấp dịch vụ Cloud như Azure, Google Cloud cũng cho ra mắt các loại công nghệ serverless khác. Sự phát triển này làm nổi bật phạm vi ngày càng tăng của các tùy chọn có sẵn cho các tổ chức muốn chuyển sang sử dụng serverless, cũng như sự thay đổi về cách tận dụng các công nghệ serverless. Ví dụ: ngoài việc sử dụng các chức năng serverless riêng lẻ để chạy mã theo hướng sự kiện, nhiều tổ chức cũng đang triển khai các ứng dụng được container hóa trên các nền tảng không có máy chủ như Azure Container Instances, Google Cloud Run và Amazon ECS Fargate.
Serverless được dự đoán sẽ còn tiếp tục phát triển và trở thành xu hướng không thể tránh khỏi trong tương lai. Bài viết này giúp bạn tìm hiểu sâu thêm về serverless, bao gồm ưu nhược điểm và tình huống ứng dụng Kiến trúc này.
1. Serverless là gì?
Cụm từ ‘Serverless’ không có nghĩa là các máy chủ không còn liên quan nữa. Điều đó đơn giản có nghĩa là các nhà phát triển không còn phải suy nghĩ nhiều về chúng (tức là việc sử dụng serverless cho phép nhà phát triển chuyển trọng tâm của họ từ cấp máy chủ sang cấp tác vụ).
Do đó, kiến trúc serverless có thể được định nghĩa như sau:
Kiến trúc Serverless là một thiết kế ứng dụng theo hướng sự kiện trong đó các ứng dụng nhiều tầng được xây dựng với các thông số kỹ thuật dưới đây:
- Các thành phần client được ưu tiên hơn Các ứng dụng trang đơn (single page applications)
- Các thành phần backend phụ thuộc vào dịch vụ của bên thứ ba, bao gồm:
- Mã chung (Generic code) của ứng dụng như xác thực, thông báo đẩy, tính liên tục của dữ liệu, gửi email, dữ liệu vị trí địa lý, tệp, phương tiện, luồng, v.v. được chạy từ Backend as a Service (BaaS / MBaaS) và / hoặc
- Mã dành riêng cho doanh nghiệp (Business specific code) chạy trong các container Function as a Service (FaaS) tồn tại trong thời gian ngắn.
Quá khó nhớ? Bạn cũng có thể hiểu theo một định nghĩa đơn giản hơn như này:
Kiến trúc serverless là thiết kế theo hướng sự kiện trong đó các ứng dụng nhiều tầng (multi tier applications) được xây dựng phụ thuộc vào các dịch vụ của bên thứ ba cho phần backend, trong đó, mã chung được chạy trong Backend as a Service (BaaS / MBaaS) và / hoặc mã dành riêng cho doanh nghiệp chạy trong container Function as a Service (FaaS) chỉ tồn tại trong thời gian ngắn.
Nói ngắn gọn,
Serverless Architecture = Backend as a Service (BaaS) + Functions as a Service (FaaS)
Bây giờ chúng ta đã biết serverless là gì, chúng ta hãy đi và khám phá thêm một chút về những gì tạo nên kiến trúc serverless, tức là BaaS và FaaS.
Backend as a Service (BaaS):
Backend as a Service (BaaS) có thể được định nghĩa là một mô hình dịch vụ đám mây cung cấp các cách kết nối các ứng dụng web và thiết bị di động với các dịch vụ thông thường như xác thực, thông báo đẩy hoặc theo hướng sự kiện, lưu trữ dữ liệu và quản lý người dùng / tệp thông qua giao diện lập trình ứng dụng (API) và bộ công cụ phát triển phần mềm (SDK).
Một số tính năng của BaaS tương tự như các tính năng của các mô hình dịch vụ khác như SaaS, IaaS và PaaS, nhưng BaaS là duy nhất trong việc giải quyết cụ thể nhu cầu của các ứng dụng web và di động. Cung cấp một cách liên tục để quản lý dữ liệu backend có nghĩa là các nhà phát triển không phải phát triển một chương trình backend khác cho từng dịch vụ mà ứng dụng giao diện.
Functions as a Service (FaaS):
Các chức năng như một Dịch vụ (FaaS) có thể được định nghĩa là một mô hình dịch vụ đám mây trong đó mã dành riêng cho doanh nghiệp (còn được gọi là chức năng) được thực thi trong các vùng chứa bởi nền tảng FaaS và các vùng chứa này được hình thành để đáp ứng các sự kiện.
Về cơ bản, điều này có nghĩa là người dùng FaaS có thể tiến hành lập trình của họ (và các tác vụ theo hướng sự kiện khác) mà không gặp rắc rối trong việc quản lý (các) máy chủ của riêng họ. Code hoặc Tính năng trong môi trường FaaS được kích hoạt bởi các sự kiện như lệnh gọi HTTP tới cổng API hoặc gói dữ liệu trong luồng dữ liệu, tùy theo sự kiện nào mà nền tảng serverless hỗ trợ. Các nhà cung cấp nền tảng FaaS duy trì môi trường và container trong đó các tính năng được nhắm để thực thi và cho phép tự động mở rộng quy mô dựa trên nhu cầu tài nguyên.
2. Ưu điểm của kiến trúc serverless
Bây giờ chúng ta đều biết, kiến trúc Serverless có nghĩa là chia nhỏ ứng dụng phía máy chủ thành các chức năng BaaS và / hoặc FaaS mà mỗi chức năng thực hiện một nhiệm vụ riêng biệt. Một nền tảng FaaS nhận từng chức năng này và chạy chúng đồng thời trong các “container” có thể được giám sát và mở rộng quy mô riêng biệt. Kiến trúc mới này mang lại một số lợi ích chính được làm nổi bật bên dưới:
Giảm thời gian đưa ứng dụng ra thị trường:
Phương pháp tiếp cận bằng serverless cho phép các nhà phát triển tạo các ứng dụng mới trong vài giờ và vài ngày thay vì vài tuần và vài tháng. Có rất nhiều ví dụ trong các ứng dụng mới dựa trên API của bên thứ ba cho các dịch vụ như: xác thực (OAuth), mạng xã hội (Twitter), bản đồ (Mapbox), trí tuệ nhân tạo (IBM’s Watson), v.v.
Nâng cao khả năng mở rộng:
Một trong những ưu điểm của FaaS serverless là ‘việc mở rộng quy mô theo chiều ngang hoàn toàn tự động, đàn hồi và được quản lý bởi nhà cung cấp’. Có một số lợi ích cho điều này nhưng về mặt cơ sở hạ tầng cơ bản, lợi ích lớn nhất là bạn chỉ trả tiền cho lượng tài nguyên mà bạn cần, xuống đến ranh giới 100ms trong trường hợp của AWS Lambda. Tùy thuộc vào quy mô và hình dạng lưu lượng truy cập của bạn, đây có thể là một lợi ích kinh tế lớn cho bạn ..
Chi phí thấp hơn:
Xét cả về computing power và nguồn nhân lực, serverless đều là giải pháp tiết kiệm. Tại sao phải tốn nguồn lực để phát triển lại các tính năng phổ biến như xác thực, phát hiện sự hiện diện và xử lý hình ảnh? Hay để quản lý phần hạ tầng? Và nếu không cần máy chủ luôn hoạt động, chi phí hoạt động sẽ giảm mạnh. Những ngày tiêu tốn hàng trăm ngàn đô la cho máy chủ đã không còn nữa.
Nhiều thời gian hơn cho trải nghiệm người dùng:
Người dùng không quan tâm đến cơ sở hạ tầng; họ quan tâm đến các tính năng và trải nghiệm của họ. Kiến trúc serverless cho phép các nhóm tập trung tài nguyên vào các yếu tố giữ cho người dùng hài lòng.
Cải thiện độ trễ và vị trí địa lý:
Khả năng mở rộng quy mô của một ứng dụng phụ thuộc vào ba yếu tố: số lượng người dùng, vị trí của những người dùng đó và độ trễ của mạng. Phần lớn ứng dụng hiện tại có đối tượng toàn cầu, điều này có thể tạo ra độ trễ làm giảm trải nghiệm. Với serverless, các nhà cung cấp có điểm hiện diện gần mọi người dùng và các ứng dụng hoạt động tốt như nhau cho tất cả mọi người.
Như vậy, kiến trúc serverless không chỉ mang đến vô số lợi ích cho đội kỹ thuật nói riêng mà cho doanh nghiệp nói chung.
3. Hạn chế của kiến trúc serverless
Mặc dù serverless mang lại lợi ích nhưng nó cũng đặt ra những thách thức quan trọng đối với các doanh nghiệp. Dưới đây là một số hạn chế của việc sử dụng serverless:
Các vấn đề do hệ thống API của bên thứ ba:
Kiểm soát nhà cung cấp, vấn đề multitenancy, vendor lock-in và lo ngại về bảo mật là một số vấn đề do việc sử dụng API của bên thứ ba. Từ bỏ quyền kiểm soát hệ thống trong khi triển khai API có thể dẫn đến downtime hệ thống, buộc phải nâng cấp API, mất chức năng, giới hạn không mong muốn và thay đổi chi phí.
Thiếu công cụ hoạt động:
Các nhà phát triển phụ thuộc vào các nhà cung cấp với các công cụ gỡ lỗi và giám sát. Debugging Distributed System rất khó và thường yêu cầu quyền truy cập vào một lượng đáng kể các chỉ số liên quan để xác định nguyên nhân gốc rễ.
Độ phức tạp về kiến trúc:
Các quyết định về mức độ nhỏ (chi tiết) của chức năng, cần thời gian để đánh giá, triển khai và kiểm tra. Cần có sự cân bằng giữa số lượng chức năng mà một ứng dụng gọi. Sẽ trở nên cồng kềnh khi quản lý quá nhiều chức năng và bỏ qua mức độ chi tiết sẽ dẫn đến việc tạo ra các mini-monoliths. AWS Lambda, hiện tại, giới hạn cho bạn số lần thực thi đồng thời mà bạn có thể chạy trên tất cả các lambda của mình. Vấn đề ở đây là giới hạn này nằm trên toàn bộ tài khoản AWS của bạn. Một số tổ chức sử dụng cùng một tài khoản AWS cho cả quá trình sản xuất và thử nghiệm. Điều đó có nghĩa là nếu ai đó, ở đâu đó, trong tổ chức của bạn thực hiện một loại thử nghiệm tải mới và bắt đầu cố gắng thực thi 1000 hàm Lambda đồng thời, bạn sẽ vô tình Từ chối dịch vụ (DoS) các ứng dụng sản xuất của mình.
Hạn chế khi triển khai:
Thử nghiệm tích hợp Ứng dụng Serverless rất khó. Các đơn vị tích hợp với Serverless FaaS (tức là mỗi chức năng) nhỏ hơn rất nhiều so với các kiến trúc khác và do đó chúng tôi dựa vào kiểm tra tích hợp nhiều hơn so với các kiểu kiến trúc khác. Các vấn đề liên quan đến triển khai, lập phiên bản và đóng gói cũng tồn tại. Bạn có thể cần triển khai một tạo tác FaaS riêng biệt cho mọi chức năng trong toàn bộ ứng dụng logic của mình. Điều đó cũng có nghĩa là bạn không thể triển khai nguyên tử một nhóm chức năng và không có chọn các ứng dụng đã được phiên bản để khôi phục nguyên tử không phải là một tùy chọn. Bạn có thể cần phải tắt bất kỳ nguồn sự kiện nào đang kích hoạt các chức năng, triển khai toàn bộ nhóm và sau đó bật lại nguồn sự kiện.
4. Tình huống sử dụng kiến trúc serverless
Ngày nay, bạn sẽ thấy rằng phần lớn các công ty khởi nghiệp mới tận dụng những lợi ích của kiến trúc serverless khi họ tìm kiếm khả năng mở rộng quy mô tối ưu và các rào cản gia nhập thị trường thấp hơn. Ở đây, chúng tôi đã sắp xếp một số trường hợp sử dụng cho các mô hình kiến trúc serverless. Biết loại ứng dụng nào bạn có thể xây dựng với cơ sở hạ tầng này.
Chatbots & Trợ lý ảo
Các bot nhắn tin và trợ lý AI là lựa chọn lý tưởng phù hợp với tiêu chí của máy chủ. Vì mọi người sử dụng các ứng dụng trò chuyện tìm kiếm phản hồi tức thì, nên dữ liệu không máy chủ sẽ hỗ trợ thực hiện điều đó. Khi người dùng của bạn tăng từ một trăm lên nghìn người dùng, thời gian xử lý của bạn sẽ không thay đổi, được tự động hóa với FaaS.
Ứng dụng Internet of Things (IoT)
Phản hồi thời gian thực của Hạ tầng Serverless lý tưởng để phát triển các ứng dụng IoT. Các ứng dụng IoT yêu cầu giám sát liên tục đối với bất kỳ số lượng nào như thời tiết, tốc độ xung, nhiệt độ hoặc hơn thế nữa. Vì vậy, kiến trúc này giúp bạn theo kịp những thay đổi được theo dõi về số lượng trên cơ sở thời gian thực.
Điều này đảm bảo rằng dịch vụ bạn đã mua hoạt động liên tục 24/7 để làm cho ứng dụng IoT rở nên liền mạch.
Ứng dụng định hướng hình ảnh nặng (Heavy Image Oriented applications)
Mọi ứng dụng chủ yếu dựa vào trải nghiệm người dùng để thành công trong thị trường cạnh tranh. Đặc biệt là các ứng dụng định hướng hình ảnh phong phú phải có trải nghiệm người dùng độc đáo cho mọi người dùng.
Ngày nay, chúng ta biết rằng mọi thiết bị đều có các kích thước khác nhau. Để cung cấp chế độ xem hoàn hảo cho mọi hình ảnh, các nhà phát triển cần cung cấp nhiều phiên bản của cùng một hình ảnh cho các kích thước màn hình khác nhau – từ thiết bị di động, máy tính để bàn đến máy tính xách tay. Tuy nhiên, các nền tảng như Google và AWS lambda tự động tối ưu hóa hình ảnh cho mọi nhu cầu, khiến nó trở thành giải pháp hoàn hảo cho các ứng dụng nặng về hình ảnh.
Quy trình phát triển nhanh
Nếu bạn đang tìm kiếm một quy trình phát triển linh hoạt và nhanh chóng, serverless là lựa chọn phù hợp. Quá trình tích hợp nhanh yêu cầu thực thi một mã cụ thể khi cần thiết phù hợp với công nghệ không máy chủ. Vì trong cơ sở hạ tầng này, bạn tách codebase của mình thành chức năng, việc xử lý lỗi trở nên dễ dàng.
Tổng kết
Như đã mô tả ở trên, kiến trúc serverless đi kèm với rất nhiều lợi ích, không kém phần khả năng tùy chỉnh và mở rộng, cung cấp FaaS. Nhưng điểm hạn chế khi sử dụng serverless cho kiến trúc ứng dụng của mình là quyền kiểm soát.
Bạn là một công ty mới thành lập hay một doanh nghiệp, đang tìm kiếm một đối tác đáng tin cậy có thể giúp bạn chọn nền tảng đám mây phù hợp cho ứng dụng di động của mình? Với tư cách là một công ty hàng đầu trong việc phát triển ứng dụng trên nền tảng điện toán đám mây, chúng tôi giúp doanh nghiệp áp dụng cách tiếp cận công nghệ cloud và đạt được các mục tiêu kinh doanh của họ. Liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin chi tiết.
Bước tiếp theo
- Tối ưu hệ thống với nền tảng microservices Sunteco Cloud tại dashboard.sunteco.vn
- Tìm hiểu thêm thông tin về các sản phẩm của Sunteco tại đây.
- Tặng ngay 2.000.000 VND vào tài khoản khi đăng ký sử dụng các sản phẩm trong hệ sinh thái Sunteco Cloud.
- Liên hệ qua hotline 0245.678.3868 / 078.678.3868 hoặc đăng ký để được nhân viên tư vấn hỗ trợ chi tiết