Serverless-teknologiapino: Suosituksia tehokkaiden ja skaalautuvien sovellusten rakentamiseen

# Serverless-teknologiapino: Suosituksia tehokkaiden ja skaalautuvien sovellusten rakentamiseen Serverless-arkkitehtuuri on yhä suositumpi, ja se yksinkertaistaa huomattavasti sovellusten käyttöönottoa ja ylläpitoa, jolloin kehittäjät voivat keskittyä liiketoimintalogiikan toteuttamiseen. Serverless-arkkitehtuurin etujen hyödyntämiseksi on kuitenkin ratkaisevan tärkeää valita sopiva teknologiapino. Tässä artikkelissa suositellaan X/Twitterissä käytyjen keskustelujen perusteella joitain käytännöllisiä Serverless-työkaluja ja -resursseja sekä tarjotaan vinkkejä tehokkaiden ja skaalautuvien sovellusten rakentamiseen. ## Serverlessin keskeiset edut Ennen kuin syvennymme tiettyihin työkaluihin, kertaamme ensin Serverlessin keskeiset edut: * **Ei palvelinhallintaa:** Palvelimia ei tarvitse määrittää tai ylläpitää manuaalisesti, mikä vähentää ylläpitokustannuksia. * **Automaattinen skaalaus:** Alusta säätää resursseja automaattisesti todellisen liikenteen mukaan, mikä varmistaa sovelluksen vakaan toiminnan suurten kuormien alla. * **Käytön mukaan maksu:** Maksetaan vain todellisesta käytetystä laskentatehosta, mikä välttää resurssien tuhlausta. * **Nopea käyttöönotto:** Yksinkertaistaa sovellusten käyttöönottoa ja parantaa kehitystehokkuutta. ## Infrastruktuuri koodina (IaC) -työkalut Vaikka Serverless korostaa palvelinhallinnan tarpeettomuutta, infrastruktuurin määrittäminen on edelleen tärkeää. IaC-työkalujen avulla voidaan automatisoida infrastruktuurin käyttöönotto ja hallinta, mikä varmistaa johdonmukaisuuden ja toistettavuuden. * **AWS CloudFormation / AWS CDK:** AWS:n tarjoamat natiivit IaC-työkalut. CloudFormation käyttää YAML- tai JSON-muotoa infrastruktuurin määrittämiseen, ja AWS CDK mahdollistaa pilviresurssien määrittämisen tutuilla ohjelmointikielillä (kuten TypeScript, Python, Java jne.). * **Käytännön vinkkejä:** Käytä CloudFormation StackSets -ominaisuutta resurssien käyttöönottoon eri alueilla ja tileillä. CDK:n tarjoamat korkean tason abstraktiot voivat yksinkertaistaa monimutkaisten resurssien määrittämistä, kuten CI/CD-putkien rakentamista. * **Terraform:** Avoimen lähdekoodin IaC-työkalu, joka tukee useita pilvialustoja, kuten AWS, Azure ja Google Cloud. * **Käytännön vinkkejä:** Käytä Terraformin modulaarisuutta infrastruktuurin määrittelyn jakamiseen uudelleenkäytettäviin komponentteihin. Hyödynnä Terraformin state-tiedostoa tilanhallintaan, mikä varmistaa konfiguraation johdonmukaisuuden. * **Serverless Framework:** Erityisesti Serverless-sovelluksille suunniteltu IaC-työkalu, joka tukee useita pilvialustoja ja yksinkertaistaa Serverless-sovellusten käyttöönottoa ja hallintaa. * **Käytännön vinkkejä:** Hyödynnä Serverless Frameworkin laajennusmekanismia sen toiminnallisuuden laajentamiseen, kuten mukautettujen verkkotunnusten lisäämiseen ja API-todennuksen määrittämiseen. ## Laskenta-alustat Laskenta-alusta on Serverless-arkkitehtuurin ydin, jota käytetään sovellusten liiketoimintalogiikan suorittamiseen. * **AWS Lambda:** AWS:n tarjoama funktiolaskentapalvelu, joka tukee useita ohjelmointikieliä, kuten Python, Node.js, Java, Go, C# jne. * **Käytännön vinkkejä:** Käytä Lambda Layers -ominaisuutta yhteisen koodin jakamiseen ja funktiopakettien koon pienentämiseen. Hyödynnä Lambda Extensions -ominaisuutta valvonta- ja suojaustoimintojen lisäämiseen. Kiinnitä huomiota Lambdan kylmäkäynnistysongelmaan ja käytä Provisioned Concurrency -ominaisuutta funktioiden esilämmittämiseen. ```python # Python Lambda -funktioesimerkki import json def lambda_handler(event, context): body = { "message": "Hello from Lambda!" } response = { "statusCode": 200, "body": json.dumps(body) } ```Serverless-arkkitehtuuri on pilvilaskentamalli, jossa palveluntarjoaja hallinnoi palvelinten infrastruktuuria ja sovellukset suoritetaan pyynnöstä. Tämä mahdollistaa kehittäjien keskittymisen koodiin sen sijaan, että heidän tarvitsisi huolehtia palvelinten hallinnasta. Tässä artikkelissa esitellään joitain Serverless-arkkitehtuurin ydinpalveluita. ## Laskenta Serverless-laskentapalvelut tarjoavat ympäristön koodin suorittamiseen ilman, että sinun tarvitsee hallinnoida palvelimia. * **AWS Lambda:** Amazon Web Services (AWS) -palvelun tarjoama funktiolaskentapalvelu. Sen avulla voit suorittaa koodia ilman palvelinten hallintaa. * **Käytännön vinkkejä:** * Käytä Lambda Layers -kerroksia jakamaan koodia ja riippuvuuksia funktioiden välillä. * Käytä AWS X-Ray -palvelua Lambda-funktioiden suorituskyvyn seuraamiseen ja virheiden korjaamiseen. ```python import json def lambda_handler(event, context): # TODO implement return { 'statusCode': 200, 'body': json.dumps('Hello from Lambda!') } ``` ```typescript import { APIGatewayProxyEvent, APIGatewayProxyResult } from 'aws-lambda'; export const handler = async (event: APIGatewayProxyEvent): Promise => { console.log("event: ", event); const response = { statusCode: 200, body: JSON.stringify('Hello from Lambda!'), }; return response ``` * **Google Cloud Functions:** Googlen Cloudin tarjoama funktiolaskentapalvelu, samanlainen kuin AWS Lambda. * **Käytännön vinkkejä:** Google Cloud Functions on oletuksena integroitu Cloud Logging- ja Cloud Monitoring -palveluihin, mikä helpottaa lokien kirjaamista ja suorituskyvyn seurantaa. * **Azure Functions:** Microsoft Azuren tarjoama funktiolaskentapalvelu, joka tukee myös useita ohjelmointikieliä. * **Käytännön vinkkejä:** Azure Functions tukee useita käynnistimiä, kuten HTTP, Queue, Timer jne., jotka voivat vastata erilaisiin skenaarioihin. * **Deno Deploy:** Denon suoritusympäristön luojan tarjoama Serverless-alusta, jonka ominaisuuksia ovat korkea turvallisuus ja hyvä suorituskyky. Kuten @@deno_land sanoi, Deno Deploy tarjoaa välittömän serverless Postgres -tietokannan, joka voidaan integroida Prisman kanssa. * **Käytännön vinkkejä:** Deno Deploy sopii sovellusten rakentamiseen, joissa on korkeat suorituskyky- ja turvallisuusvaatimukset. ## Tietojen tallennus Serverless-sovellukset tarvitsevat yleensä NoSQL-tietokantoja tietojen tallentamiseen. * **Amazon DynamoDB:** AWS:n tarjoama NoSQL-tietokantapalvelu, jolla on korkea käytettävyys, korkea suorituskyky ja automaattinen skaalautuvuus. Kuten @@Sanchit0496 sanoi, Lambda ja DynamoDB ovat yleinen yhdistelmä Serverless-sovellusten rakentamisessa. * **Käytännön vinkkejä:** Valitse sopiva indeksointistrategia liiketoimintaskenaarioiden mukaan. Käytä DynamoDB Accelerator (DAX) -välimuistia tietojen tallentamiseen ja lukunopeuden parantamiseen. * **Google Cloud Datastore:** Googlen Cloudin tarjoama NoSQL-tietokantapalvelu. * **Käytännön vinkkejä:** Google Cloud Datastorella on tehokas transaktioiden käsittelykyky, joka sopii sovelluksille, jotka tarvitsevat ACID-transaktioita. * **Azure Cosmos DB:** Microsoft Azuren tarjoama maailmanlaajuisesti jaettu monimallitietokantapalvelu. * **Käytännön vinkkejä:** Azure Cosmos DB tukee useita API:ja, kuten SQL, MongoDB, Cassandra jne., mikä helpottaa olemassa olevien sovellusten siirtämistä. * **Turso Cloud:** Kuten @@penberg sanoi, Turso Cloudin tarjoama Serverless-tietokantaohjain voi käyttää `fetch()` API:a, joka soveltuu Serverless- ja reunafunktioihin, jotka eivät tarvitse paikallista tietokantaa. * **Käytännön vinkkejä:** Turso Cloud sopii kevyiden Serverless-sovellusten rakentamiseen. ## API-hallinta API-yhdyskäytävää käytetään API:en hallintaan ja suojaamiseen. * **Amazon API Gateway:** AWS:n tarjoama API-yhdyskäytäväpalvelu, joka tukee REST API:a, WebSocket API:a ja HTTP API:a. * **Käytännön vinkkejä:** Käytä API Gatewayn valtuutusominaisuutta API:n suojaamiseen. Käytä API Gatewayn välimuistiominaisuutta API:n suorituskyvyn parantamiseen. * **Google Cloud API Gateway:** Googlen Cloudin tarjoama API-yhdyskäytäväpalvelu. * **Käytännön vinkkejä:** Google Cloud API Gateway on integroitu Google Cloud Endpointsiin, mikä helpottaa gRPC API:n hallintaa ja suojaamista.* **Azure API Management:** Microsoft Azuren tarjoama API-yhdyskäytäväpalvelu. * **Käytännön vinkki:** Azure API Management tukee useita todennusmenetelmiä, kuten API Key, OAuth 2.0, OpenID Connect jne. ## AI/ML-liittyvät työkalut Kuten @@GoogleDevsIN ja @@AWSstartups toteavat, Serverless-arkkitehtuuria käytetään laajalti AI/ML-alalla. * **Google Cloud Run:** Google Cloudin tarjoama konttialusta, joka voi ajaa tilattomia kontteja, tukee automaattista skaalausta ja on-demand-maksua. Google käyttää Cloud Runia skaalautuvien Serverless AI -sovellusten rakentamiseen. * **AWS SageMaker:** AWS:n tarjoama koneoppimisalusta, jota voidaan käyttää koneoppimismallien rakentamiseen, kouluttamiseen ja käyttöönottoon. * **Käytännön vinkki:** Voit käyttää SageMaker Endpointia koneoppimismallien käyttöönottoon ja käyttää niitä API Gatewayn kautta. ## Muut hyödylliset työkalut * **Prisma:** Avoimen lähdekoodin ORM-työkalu, joka voi yksinkertaistaa tietokantaoperaatioita. Deno Deploy suosittelee virallisesti Prisman käyttöä. * **ONNX:** Avoin koneoppimismalliformaatti, joka helpottaa mallien siirtämistä eri kehysten välillä. ## Serverless vs. VPS: Kuinka valita? Kuten @@rozzabuilds esitti, Serverlessillä ja VPS:llä (virtuaalinen palvelin) on omat etunsa ja haittansa, ja valinta riippuu tietystä sovellusskenaariosta. | Ominaisuus | Serverless | VPS | | -------------- | --------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------ | | Ylläpito | Palvelimia ei tarvitse hallita, alusta hallitsee automaattisesti | Palvelimia on hallittava itse, mukaan lukien konfigurointi, ylläpito, tietoturva jne. | | Skaalautuvuus | Automaattinen skaalaus, säätää resursseja automaattisesti todellisen liikenteen mukaan | Skaalaus on määritettävä manuaalisesti, saattaa vaatia seisokkeja päivityksiä varten | | Kustannukset | On-demand-maksu, maksetaan vain todellisista käytetyistä laskentaresursseista | Kiinteät kustannukset, kustannuksia syntyy riippumatta siitä, käytetäänkö sitä vai ei | | Soveltuvat skenaariot | Soveltuu tapahtumapohjaisiin sovelluksiin, API-taustajärjestelmiin, eräkäsittelytehtäviin jne. | Soveltuu sovelluksiin, jotka vaativat pitkäaikaista käyttöä, sovelluksiin, jotka vaativat mukautettuja määrityksiä jne. | | Monimutkaisuus | Arkkitehtuuri on suhteellisen monimutkainen, on ymmärrettävä Serverlessin konsepti ja periaatteet | Arkkitehtuuri on suhteellisen yksinkertainen, helppo ymmärtää | **Yleisesti ottaen:** * Jos sovelluksesi on tapahtumapohjainen tai vaatii nopeaa käyttöönottoa ja automaattista skaalausta, Serverless on hyvä valinta. * Jos sovelluksesi tarvitsee pitkäaikaista käyttöä tai vaatii mukautettuja asetuksia, VPS voi olla sopivampi. ## Yhteenveto Serverless-arkkitehtuuri tuo meille monia etuja, ja sopivan teknologiapinon valinta on avain tehokkaan ja skaalautuvan sovelluksen rakentamiseen. Toivottavasti tässä artikkelissa esitellyt työkalut ja resurssit auttavat sinua hyödyntämään Serverlessin etuja paremmin ja rakentamaan entistä parempia sovelluksia. Muista, että jatkuva oppiminen ja harjoittelu ovat välttämättömiä polkuja Serverless-asiantuntijaksi tulemiseen. Onnea menestykseen Serverless-maailmassa!