Шаблоны бессерверной архитектуры и лучшие практики

Бессерверная архитектура стала горячей темой в мире разработчиков, и не зря.

Это обещает смену парадигмы: мы оставим позади бремя управления серверами и сосредоточимся исключительно на создании и развертывании кода. Больше не нужно выделять виртуальные машины, устанавливать исправления для программного обеспечения или масштабировать инфраструктуру вручную.

В этой статье разработчики компании DST Global упростят мир бессерверных технологий, изучая его основные принципы и преимущества. Мы увидим, как бессерверные приложения легко масштабируются, адаптируются к изменяющимся рабочим нагрузкам и потенциально экономят ваши драгоценные ресурсы.

Но, как и любой мощный инструмент, бессерверная технология имеет свои особенности. Мы прольем свет на потенциальные проблемы, такие как холодный запуск и привязка к поставщику, предоставив вам возможность принимать обоснованные решения, прежде чем приступать к бессерверному путешествию.

Цель этой статьи — предоставить вам знания и лучшие практики, которые помогут вам стать уверенным в себе бессерверным разработчиком. Мы разобьем сложные концепции на четкие и практические шаги, используя примеры из реальной жизни, чтобы проиллюстрировать ключевые моменты. Независимо от того, являетесь ли вы любопытным новичком или опытным разработчиком, желающим расширить свой набор навыков, эта статья послужит вам подробным руководством по раскрытию потенциала бессерверной архитектуры.

Общие шаблоны бессерверной архитектуры

Теперь, когда мы заложили основу для бессерверных приложений, давайте рассмотрим некоторые практические способы создания бессерверных приложений. Пристегнитесь, потому что мы вступаем в область шаблонов и повторно используемых проектов, которые помогут вам эффективно структурировать код и использовать сильные стороны бессерверной архитектуры.

API-шлюз и Lambda: динамический дуэт

Это классическая бессерверная комбинация, вроде арахисового масла и желе для веб-API. Думайте об API Gateway как о своем дружелюбном соседском секретаре, принимающем входящие запросы из различных источников (веб-браузеров, мобильных приложений и т. д.). После вежливого кивка он затем направляет каждый запрос соответствующей функции Lambda (например, обработка данных, отправка электронных писем или обновление баз данных).

Это безупречное партнерство: шлюз занимается маршрутизацией и безопасностью, а Lambda фокусируется на конкретной логике вашего приложения.

Вот некоторые преимущества этого шаблона:

- Быстрое развертывание: быстро запускайте API-интерфейсы, не беспокоясь о серверной инфраструктуре.

- Масштабируемость по требованию. Функции Lambda автоматически масштабируются в зависимости от трафика, освобождая вас от ручной настройки мощности сервера.

- Цена с оплатой по факту использования: вы платите только за ресурсы, которые использует ваш код, что делает бессерверную работу экономичной для приложений с нестабильным трафиком.

Но помните, даже у динамичных дуэтов есть свои причуды. Холодный запуск, при котором первоначальный вызов функции Lambda занимает больше времени, может повлиять на начальное время отклика.

И хотя API Gateway предлагает надежные функции безопасности, вам все равно необходимо реализовать правильную авторизацию и проверку в функциях Lambda.

Fan-Out Pattern 

Вам нужно справиться с большими нагрузками, но вы не хотите стоять в очереди? Введите шаблон Fan-Out.

Представьте себе одно событие (например, загрузку большого файла), запускающее множество функций Lambda, одновременно работающих над меньшими фрагментами задачи. Это похоже на то, как будто команда поваров готовит разные блюда сложного блюда, что делает весь процесс намного быстрее.

Этот шаблон превосходен в таких сценариях, как:

-Изменение размера изображения: разбейте большое изображение на более мелкие части для параллельного изменения размера, а затем соедините их вместе для быстрого и эффективного результата.

- Отправка электронной почты: отправляйте массовые электронные письма тысячам получателей, не перегружая вашу систему, распределяя задачу между несколькими функциями Lambda.

Но помните, что с большой силой приходит и большая ответственность. Управление зависимостями между параллельными функциями и обеспечение плавной согласованности данных может оказаться непростой задачей. Рассмотрите возможность использования очередей или потоков для координации их работы и предотвращения нежелательных сюрпризов.

Шаблон обмена сообщениями

Вы когда-нибудь чувствовали, что компоненты вашего кода запутались в спагетти из зависимостей? На помощь приходит шаблон обмена сообщениями, вводящий уровень спокойной асинхронной связи между вашими бессерверными функциями.

Вместо того, чтобы функции напрямую вызывали друг друга, они просто отправляют сообщения в очередь (например, в виртуальный почтовый ящик). Функции, ответственные за обработку этих сообщений, могут обрабатывать их в своем собственном темпе, отделяя их от времени выполнения отправителя.

Думайте об этом как о заказе в ресторане: скажите кухне, что вы хотите (отправьте сообщение), а затем расслабьтесь — ваша еда будет доставлена (сообщение будет обработано), когда она будет готова, и вам не придется постоянно проверять, повар.

Этот подход дает несколько преимуществ:

- Гибкость: если одна функция дает сбой, сообщение остается в очереди для последующей обработки, предотвращая каскадные сбои.

- Масштабируемость: масштабируйте функции обработки сообщений независимо от функций отправки для достижения оптимальной производительности.

- Гибкость: разделенные компоненты легче обслуживать и обновлять, что делает ваше приложение более гибким.

Но помните, что выбор правильной службы очередей и управление очередью сообщений требует тщательного рассмотрения. Убедитесь, что ваша система обмена сообщениями может справиться с ожидаемой рабочей нагрузкой вашего приложения и обеспечивает эффективную буферизацию сообщений, чтобы избежать узких мест.

Лучшие практики бессерверных технологий от разработчиков DST Global

Функция Фокус

Сохраняйте свои функции Lambda небольшими, целенаправленными и без сохранения состояния. Думайте о них как о заклинаниях с единственной целью: каждое должно выполнять определенную задачу и избегать постоянного состояния. Это улучшает их масштабируемость и упрощает их отладку и обслуживание.

Обработка ошибок

Никто не любит неожиданных сбоев. Обрабатывайте ошибки в своих функциях и эффективно регистрируйте их. Используйте такие инструменты, как CloudWatch, для мониторинга журналов и превентивного выявления потенциальных проблем, прежде чем они перерастут в полномасштабную бессерверную бурю.

Наблюдаемость – это ключ к успеху

Вам нужны инструменты для наблюдения за работоспособностью и производительностью вашего бессерверного приложения. Используйте службы мониторинга, такие как Prometheus или Datadog, для отслеживания таких показателей, как время выполнения, использование памяти и вызовы. Раннее обнаружение узких мест в производительности помогает оптимизировать функции и контролировать расходы.

Тестирование, Тестирование, 1, 2, 3

Не отправляйте свои функции в бессерверную пустоту непроверенными! Строгое модульное и интеграционное тестирование имеет решающее значение для выявления ошибок и обеспечения ожидаемого поведения вашего кода. Такие платформы, как Jest и Serverless Framework, могут упростить процесс тестирования и предотвратить неожиданные бессерверные сбои.

Оптимизация затрат

Помните: с большой мощью приходит и большая ответственность за ваш бессерверный кошелек. Используйте функции экономии средств, такие как регулирование, которое ограничивает количество вызовов функций в секунду, и тайм-ауты, которые автоматически прекращают длительные выполнения. Плата за использование может быть вашим другом, но только если вы управляете ею разумно.

Безопасность прежде всего

Не позволяйте вашему бессерверному приложению подвергнуться атакам злоумышленников. Внедрите роли и политики IAM для управления доступом к ресурсам и функциям. Используйте шифрование для конфиденциальных данных и регулярно проверяйте уровень безопасности, чтобы гарантировать, что ваши бессерверные заклинания остаются защищенными от темной магии.

Ведение журнала и отслеживание

Включение детального журналирования в функциях помогает устранять проблемы и понимать процесс их выполнения. Используйте инструменты трассировки, такие как X-Ray , для визуализации пути вызовов ваших бессерверных компонентов, что упрощает отладку даже в самых сложных бессерверных средах.

Управление версиями и развертывание

Постоянное совершенствование является ключевым моментом в бессерверном мире. Используйте конвейеры CI/CD для автоматизации процессов сборки, тестирования и развертывания ваших функций. Управление версиями позволяет при необходимости вернуться к стабильным версиям и поэкспериментировать с новыми функциями, не влияя на работающее приложение.

Заключение

Теперь пришло время проверить свои новые знания и создать невероятные приложения, которые легко масштабируются и требуют меньших затрат.

Чтобы всегда оставаться на шаг впереди, рассмотрите возможность изучения этих ресурсов:

- Модель бессерверных приложений AWS (SAM) . Упрощает создание и развертывание бессерверных приложений на AWS.

- Serverless Framework: платформа с открытым исходным кодом для создания и развертывания бессерверных приложений среди различных облачных провайдеров.

- Бессерверные встречи и конференции: общайтесь с другими энтузиастами бессерверных технологий и учитесь у экспертов.

Продолжая исследование бессерверных технологий, помните золотое правило: экспериментируйте, делитесь своими знаниями и получайте удовольствие.