*作者：CSDN雲原生*

近日，阿里雲 aPaaS&Serverless 前端技術專家袁坤在 CSDN 雲原生 meetup 長沙站分享了 Serverless 在阿里雲函式計算 FC 的實踐。

## 網際網路軟體架構演進

我們先簡單回顧下網際網路軟體架構的演進之路。

### 單機部署

在單機部署中，將所有的業務和資料庫都部署在一臺主機中。

![1.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/1d3f8bfa762d418b858dd0d11daf06c6~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "1.png")

此架構的優點是：開發、部署以及運維都非常簡單。缺點是：一旦遇到流量過大或者機器故障，整個系統癱瘓，甚至丟失業務資料，造成巨大業務損失。

### 叢集化部署

針對上述架構問題，常用的解決方案是採取水平擴容的方式進行叢集化部署。引入 SLB 的流量閘道器路由，進行負載均衡。叢集化部署本質上是單體架構，開發人員在專案開發的時候需要額外注意，比如要使用 cookie 進行鑑權，session 就不能儲存在本地，需要引入 Redis 進行單獨儲存。叢集化部署可以透過快速水平擴容解決流量突增或機器故障的問題。

![2.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/af376aa78e2a4c30ba9a7ca462bcf33d~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "2.png")

### 微服務拆分

隨著業務的發展以及團隊規模的擴張，單體架構這樣緊耦合的方式會帶來越來越多的問題，架構的靈活性和可擴充套件性成為阻礙業務發展的重大挑戰。微服務架構應運而生。

![3.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/962ebdc1fb3443ce8ed570169618c0a8~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "3.png")

對比單體架構，微服務架構遠比其複雜，也衍生了很多新技術，比如：API 閘道器、服務註冊、服務發現、RPC 通訊。

## Serverless 架構

從單體架構到微服務架構，從單機部署到叢集化部署，網際網路軟體架構越來越複雜，公司需要投入大量精力和成本進行底層技術的升級和維護。下圖是 Serverless 架構，和單體架構不同的是將對應的元件換成 Serverless 雲產品。

![4.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/d83784f26a1b4a0fada01287c76fb183~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "4.png")

技術演進的本質是更好服務業務，傳統開發方式使企業花費更多的精力打磨底層技術細節，而 Serverless 架構就是讓開發者專注業務實現從而創造更大的業務價值。

Serverless 架構的優勢很明顯：

-   不關注底層基礎設施，專注業務價值創造

-   自動彈性，從容面對突增流量

-   按資源使用計費，避免資源閒置浪費

### Serverless 架構探討

先來看一下 FaaS 的執行過程。藍色部分是使用者手動管理，只需要交付程式碼，其他的啟動、執行、運維等都是在 FaaS 平臺進行。

![5.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/91e86c2d579e4a56bcf824661a369844~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "5.png")

但是此架構會產生一些問題：

-   程式碼碎片化，無法統一管理和部署

-   本地環境和線上環境不一致，無法處理依賴相容性問題

-   進行本地 Debug 和線上除錯困難

-   FaaS 廠商對程式碼包有限制，無法部署大程式碼包

-   沒有統一的標準，導致廠商鎖定問題

### Serverless Devs

針對上述問題，Serverless Devs 可以幫助開發者更好地開發管理 Serverless 應用，它具備以下幾個特點：

-   無廠商鎖定，Serverless Devs 幫助開發者將應用部署在各個廠商上面

-   開源開放，程式碼邏輯無任何黑洞

-   功能可插撥，Serverless Devs 透過元件的形式提供，開發者完全可以根據需求，快速開發適合自己的工具套件

-   專案全生命週期管理能力，Serverless Devs 是使用者進行專案初始化建立、開發、除錯、部署等全生命週期管理的工具，簡化 Serverless 應用開發

> 如果說 Serverless 架構可以幫助開發者開發應用，那麼 Serverles Devs 就是幫助 Serverless 開發者更好地開發 Serverless 應用！

## Serverless 架構實踐

### Serverless Devs 官網實踐

透過上面的介紹可以看出 Serverless Devs 開發者工具並沒有提供業務，業務的實現由元件提供，而元件本身分散在不同的 GitHub 倉庫中。

Serverless Devs 官網有下面幾個訴求：

-   不同倉庫下 GitHub 源中的文件彙集在一個介面進行展示

-   元件開發者專注元件文件編寫，文件自動實時同步到官網

-   元件一旦有變動，官網能夠自動部署和構建

整體方案如下：

![6.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/f6ae9013febf401baffb2b7eca95af63~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "6.png")

開發者在 GitHub 更新文件，觸發 webhook 鉤子配置的 Http Serverless 函式。這裡需要注意的是：由於元件的文件數目不定以及 GitHub 網路不穩定等問題，如果所有的工作都在 Http 函式中處理，非常容易導致超時，所以將所有的處理邏輯放在非同步呼叫中，執行完後將處理的結果投遞到釘釘或者郵件等渠道。

### 阿里雲函式計算控制檯實踐

阿里雲函式計算 FC 控制檯是使用者使用函式計算產品的第一站，控制檯的使用者體驗至關重要。在架構上面臨幾個問題：

-   後端採用中心化部署模式，使用者在海外訪問延時非常高

-   需要使用者手動建設監控、日誌、灰度等能力，導致運維成本偏高

-   研發效率較低，開發過程中前後端需要協調溝通，協作成本較大

整體解決方案如下：

![7.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/cd2b1a43b5534b7b857805bdc9df86cb~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "7.png")

左側是阿里雲通用的閘道器，負責統一鑑權和安全等邏輯，抽離出 BFF（Backend for Frontend）層，這部分的特點如下：

-   整體 BFF 部署在阿里雲函式計算 FC 上，開發者無需手動運維

-   BFF 層由前端工程師負責，前端工程師更好地深入業務，提供優秀的使用者體驗

-   後端工程師專注於底層穩定性和原子能力的提供，透過 SDK 的方式進行交付給 BFF

![8.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/eefaea2661c84cc09d74716fcc035e60~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "8.png")

透過 Serverless 實現的 BFF 不僅給業務帶來了極大的靈活性，對於前端工程師這個群體也有質的改變：從之前的技術視角轉變到更加關注業務價值和使用者體驗提升。

## CD 構建實踐

常規的自建 CD 構建叢集方案透過 Jenkins 或 Tekton 框架實現業務邏輯的編排，資源層面使用 K8s 部署，實現彈性伸縮。如果需要實現簡單的雲端構建 CD 方案，採用上文的架構略顯複雜。

CI/CD 的業務場景有以下幾個特性：

-   透過事件觸發執行

-   流量無法提前預估

-   需要長時間在後臺執行，對延時不敏感

-   由於網路時延等問題，需要設計失敗重試機制

這些特性完全是為 Serverless 量身打造的。實現方案還使用了非同步函式，將構建的所有流程導到非同步函式中處理，整個編排邏輯透過 Serverless Devs 進行，完美實現了一個效能穩定的 CD 構建叢集。

阿里雲函式計算應用中心這款產品的底層的 CD 能力完全基於上述的原理進行實踐，大家可以自行體驗。

![9.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/2d8d2c51bd8d4cb3b7035f4af7239379~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "9.png")

### 非同步函式

實踐中有非常多使用到非同步函式的場景，這裡簡單介紹下非同步函式。

![10.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/9546366dc475493893a64275f2d679d4~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "10.png")

總結來看，非同步函式有四個特點：

1、可長時間執行，兩個小時到一天不等

2、可以設定自動終止，自由調節時間，節約資源

3、可把觸發結果分發給各個事件兌現中心

4、有三次機會可在失敗的情況下自動重試

Serverless 在阿里雲函式計算中的實踐

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