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作者 | 太浪

繼容器編排、AI 工程化之後，全球頂級雲廠商都瞄準了這塊無人區。

# 1

回顧雲端計算十幾年的歷史，或者也可以視其為一部“為開發者服務簡史”。

沒有應用程式的計算機，就像一臺大型計算器。

自世界上第一臺計算機誕生，它就離不開程式的驅動。

隨著人類科技的不斷髮展，PC 和 Internet 陸續問世，進入全民擁抱資訊化的時代。人們用計算機來辦公和娛樂。於是，計算機程式開始變成了一門生意。程式還逐步演進為“軟體”，變成了最賺錢的產品之一。

開發一款軟體，需要購買和維護應用（application）、資料（data）、執行庫（runtime）、中介軟體（middleware）、作業系統（OS）、虛擬化技術（virtualization）、伺服器（servers）、儲存（storage）、網路（networking）共計 9 種裝置/技術。這要求開發人員既要懂軟體開發，又要懂軟體測試，還要懂軟體運維。

而隨著使用者對軟體功能要求的增多，要求開發人員不斷對軟體進行改動，使得軟體變得越來越複雜，計算越來越繁瑣，儲存和處理的資訊越來越多，以至於開發組織越來越難，最終引發“軟體危機”，包括很多軟體專案開發時間大大超期，軟體開發難度越來越大。

人們開始研究、改變軟體開發的技術手段和管理方法。

1968 年，北大西洋公約組織提出“軟體工程”的概念。從 1970 年代起，軟體產生進入了軟體工程時代。每隔 5-10 年，軟體工程就會獲得一次突破性發展。

從最初的機器指令開始，發展到物件導向，再到雲端計算，目的都是讓軟體開發變得越來越簡單，越來越能迎合使用者的要求。

雲端計算廠商出現後，將其中某些層次整合起來（比如儲存、伺服器、作業系統）打包成一種服務對外出售。企業/開發者只需直接租用這些服務，像繳水電費一樣即可。

在雲端計算發展的初期，雲端計算以滿足企業增量 IT 需求為主。但隨著雲端計算的逐步滲透，企業逐步實現全面上雲，從基礎設施上雲、到平臺系統上雲、再到業務應用上雲。相對應的，雲端計算廠商推出了 IaaS（基礎設施即服務）、 CaaS（容器即服務）、PaaS（平臺即服務）、SaaS（軟體即服務）等服務形式。

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十幾年前，雲端計算技術誕生，掀起了物理主機託管的基礎設施變革風潮。雲端計算實現了計算資源與物理硬體的解耦，虛擬化技術的發展運用，使得雲主機 ECS 成為企業的基礎設施。

隨著容器技術普及，PaaS 平臺逐漸興起。PaaS 是構建在 IaaS 之上的一種平臺服務，作業系統安裝、監控和服務發現等功能。

雲廠商提供了應用所依賴的服務、執行環境和底層所需的計算資源後，企業/使用者只需部署自己的應用即可，使得應用的開發、部署和運維的整體效率再度提升。

但儘管 PaaS 平臺已經廣泛應用，但仍有最佳化空間，是否能有一種全新的架構，將業務與基礎設施完全剝離？無伺服器架構（Serverless ）應運而生。

Serverless 的概念最早要追溯到 2012 年。Ken Fromm 在《軟體和應用的未來是 Serverless》中率先提出了 Serverless 的概念，但卻並未引起廣泛關注。

所謂“無伺服器”，並不是不需要伺服器，而是把這攤子高技術含量的事兒“外包”給了更專業的人。企業/開發者自己擔心的東西變少了，雲廠商操心的事情增多了。

一般情況下，一個應用程式要上線，除了寫出程式碼，還要關心應用部署伺服器，以及對伺服器進行維護操作，比如資源申請、環境搭建、負載均衡、擴縮容、監控、日誌、告警、容災、安全、許可權等。

Serverless 架構的出現，把計算資源和系統環境與應用程式解耦，讓開發者在構建應用的過程中，無需關注計算資源的獲取和運維，只需專注於應用邏輯的開發。

這就好像專業相機與傻瓜相機/全自動相機的區別。使用專業相機，需要手動調節景深、光圈、快門速度、ISO 感光度、焦距、曝光度等各種引數，容易讓人不知如何下手。而使用全自動相機/傻瓜相機，只要找好角度、將鏡頭對準被攝物，按下快門鍵，相機就會自動完成所有的步驟，操作十分簡單。

在 Serverless 架構中，計算資源是作為服務而不是伺服器的概念出現的。公有云廠商按照計算次數收費，業務程式碼僅在呼叫時才啟用執行，當響應結束佔用資源便會釋放，真正做到了彈性伸縮與按使用付費。開發者只需要將程式碼包裝成函式，上傳到公有云平臺，即可以彈性、可靠的方式執行程式碼，根據時間驅動執行計算。

既縮短了應用上線時間，也降低了運營成本，Serverless 架構因此受到廣泛關注，並被認為是雲端計算未來的趨勢。

# 2

即便如此，Serverless 依然沒有統一的定義，各雲廠商都在推廣佈道、搶佔地盤。

廣義的 Serverless 包含 FaaS（Functions as a Service，函式即服務）和 BaaS（Backend as a Service，後端即服務）兩個方面。

FaaS 是 Compute as a Service（計算即服務）的一種形式，是一項基於事件驅動的函式託管計算服務。於 FaaS 而言，寫出一個函式，就是一個功能。開發者要做的，只是寫下函式，然後再用配置檔案告訴伺服器如何讓它執行。

BaaS 可讓開發人員訪問各種各樣的第三方服務和應用。常見的 BaaS 服務包括資料庫管理、雲端儲存、使用者認證、推送通知、遠端更新、訊息佇列，大多由雲服務商提供，使用者無需關心和運維底層基礎資源。在 BaaS 中，Serverless 功能通常透過應用程式設計介面（API）呼叫。

因此，只有實現了 FaaS+BaaS，才能說真正實現了 Serverless。

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2014 年，AWS 推出了首款函式計算產品 Lambda。Lambda 就是一款 FaaS，它徹底改變了對軟體交付方式的看法。

Lambda 的設計理念很簡單，因為雲端計算最終是面向應用提供服務，而應用由函式（functions，即業務邏輯的載體）+ 資料（data，即跟業務相關的輸入與輸出），以及這兩者之間的互動——即事件（events，常見的事件如增加、變更、刪除等）組成。

換言之，對於一個應用來說，除了 functions、data、events 這三個東西是根本之外，其他無論什麼程式碼和框架，無非都是膠水或者UI罷了。

既然如此，理想的情況是用最少的時間寫膠水，將更多的時間投入到應用的核心邏輯當中。

在 Lambda 上，使用者無需預置或管理伺服器即可執行程式碼，pay as you go。只要上傳程式碼，Lambda 會處理執行和擴充套件高可用性程式碼所需的一切工作。

在亞馬遜對 Serverless 探索了兩年後，雲端計算巨頭谷歌、微軟等也陸續推出 Serverless 架構的函式服務。2017 年，國內的阿里雲也推出首款 Serverless 產品——函式計算 Function Compute（簡稱 FC）。

在阿里雲看來，Serverless 是一種面向未來的雲端計算技術，是一種“來了就用，功能齊全，用完即走”的全新計算提供方式。Serverless 只為實際產生的資源消耗付費，而無需為閒置的資源買單。省時省心省力省錢，幫助客戶實現“用雲自由”。

# 3

國內雲廠商在創新上也不遺餘力，阿里雲函式計算可做到單例項啟動僅需 200 毫秒，1 分鐘可彈出 20000 例項，並針對客戶需求，率先提供單例項多併發模式，和業界首個支援預留按量例項混合伸縮、NAS 檔案系統掛載功能。

目前，阿里雲函式計算日呼叫次數超過 120 億次，不僅支撐了 雙11 百萬 QPS 洪峰，也是國內服務規模最大的 Serverless 廠商，國內市場份額第一，業務規模年同比增速超過 300%。

經過三年多時間的追趕，阿里雲已經成從“跟隨者”變為“領導者”，與 AWS 並駕齊驅。

權威諮詢機構 Forrester 近期公佈的 2021 年第一季度 FaaS 平臺評測報告顯示，在 19 個評估專案中，阿里雲 Serverless 產品拿到了 8 項滿分和 12 項最高分，綜合產品能力位列全球第一、戰略願景全球第二。與亞馬遜 AWS、微軟 Azure 並列 Serverless“領導者象限”。這也是首次有國內科技公司進入 FaaS 領導者象限。

目前，阿里雲 Serverless 產品已經大規模使用，可能在你不知道的時候，你已經用上了它。比如，搶優惠券、大促秒殺、微博吃瓜、網課直播。

在搶優惠券這個場景中，假設晚上 8 點鐘下發優惠券，預估會有 5 萬人來搶，但實際情況突然來了 8 萬人，之前預備的資源沒法承擔 8 萬人，導致另外 3 萬人看到介面是 404，或者頁面顯示“等一等”。阿里雲函式計算能做到毫秒級的擴容、伸縮。不用提前預估，來多少個人，都能兜住。企業只要接入阿里雲提供的 API 介面，每個使用者都能載入出搶券頁面。

目前，已經有數萬家企業客戶成功運用阿里雲 Serverless 實現降本增效，全面覆蓋前端全棧，小程式、新零售、遊戲互娛、線上教育等場景行業。

阿里雲在 Serverless 上取得的成績並非一蹴而就。

阿里雲是國內最早佈局 Serverless 的雲廠商 ，但當時國內對 Serverless 的認知還是不足。

阿里雲 Serverless 團隊卯足了勁兒，要打造國內最好的 Serverless 產品。可當產品面向市場，已經過了新鮮期，結果不甚理想，“你發現做出來的東西不完全適用中國客戶的要求，如果要改就是很大的改動，我們相當於從頭重新來了一遍。”這讓 Serverless 技術一號位楊皓然（花名：不瞋）不得不開始重新思考。

最困難的時候是 2019 年。那會兒，市場對 Serverless 接受度不高，研發人員也開始幹銷售的活兒，找工單、給客戶打電話、寫文件。到 2019 年 6 月份，所有研發人員都出去找市場機會，拜訪客戶，做佈道，但轉化效果都不高。

在將函式計算在阿里集團內推廣，並與集團原有的 FaaS 產品進行整合後，事情迎來轉機。這一步很關鍵，不瞋團隊根據反饋對技術和產品進行了大幅改進，而來自兄弟團隊的訴求也是很多企業客戶的訴求。

2020 年 雙11，阿里巴巴在淘寶、支付寶、釘釘、高德、飛豬等核心業務上實現 Serverless 規模化落地，成為國內 Serverless 首次大規模實踐的里程碑。

使用函式計算 FC，實現了 雙11 會場彈窗秒彈，也接住了 雙12 的流量，助力飛豬火車票基礎服務升級，保障了高德十一出行節。Serverless 不再僅僅是小程式的“專屬名詞”，還有更廣泛的應用空間，如電商大促、音影片轉碼、AI 演算法服務、遊戲應用包分發、檔案實時處理、物聯網資料處理、微服務等場景。

這給還在觀望的大企業們吃了顆定心丸。

如今，汽車廠商的車載系統、車聯網應用也在用函式計算 FC 提供計算支援。

新冠疫情讓遠端辦公、線上教育、線上遊戲的應用需求短期內增加。業務規模的爆發式增長，對每一個需求的響應需要更加及時，這對應用架構的彈性，對底層計算的速度，對研發效率的提升等提出了更高的要求，驅動業務加速向新技術架構演進。

2020 年，阿里雲神龍計算平臺的效能升級為 FC 的產品能力帶來了大幅提升。阿里雲 Serverless 從原來的虛擬機器架構演進到“神龍裸金屬伺服器+袋鼠安全容器架構”。新冠疫情期間，函式計算 FC 應用在數字抗疫中，助力 20 萬+ 企業遠端復工。

比如，教育場景中，老師對開課這件事是有時效性要求的，這就要求後臺能夠短時間內啟動可能數千個例項進行響應，這也恰恰是函式計算 FC 的用武之地。

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如今，阿里雲 Serverless 的背後，是四大核心技術——神龍計算平臺、袋鼠沙箱容器、盤古儲存平臺和洛神網路平臺在提供支撐。為了良好的使用者體驗，阿里雲 Serverless 團隊還將按量計費的顆粒度縮小到毫秒。現在， Serverless 正在繼續和容器、微服務等生態融合，降低開發者使用 Serverless 技術的門檻。

阿里雲 Serverless 的目標是，幫助更廣泛的客戶實現向新技術架構的平滑遷移，讓 Serverless 滲透到所有的雲應用中。

為了這片星辰大海，不瞋和他的團隊一直在路上。

參考：
1、《無伺服器架構白皮書（2019年）》，雲端計算開源產業聯盟OSCAR
2、《AWS Lambda》，孔令賢
3、《雲端計算對傳統軟體工程的影響》

雲廠商下一塊必爭之地就是它了！

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