Výber technológií Serverless: Odporúčané praktické nástroje na budovanie efektívnych a škálovateľných aplikácií

Architektúra Serverless je čoraz populárnejšia, výrazne zjednodušuje nasadzovanie a prevádzku aplikácií a umožňuje vývojárom sústrediť sa na implementáciu obchodnej logiky. Na plné využitie výhod Serverless je však kľúčové vybrať si správny technologický zásobník. Tento článok, založený na diskusiách na X/Twitteri, vám odporučí niektoré praktické nástroje a zdroje Serverless a poskytne niekoľko praktických tipov na budovanie efektívnych a škálovateľných aplikácií.

Kľúčové výhody Serverless

Predtým, ako sa ponoríme do konkrétnych nástrojov, si najprv zopakujme kľúčové výhody Serverless:

• Žiadna správa serverov: Nie je potrebné manuálne konfigurovať a udržiavať servery, čo znižuje prevádzkové náklady.
• Automatické škálovanie: Platforma automaticky upravuje zdroje na základe skutočnej prevádzky, čím zaisťuje stabilnú prevádzku aplikácie pri vysokom zaťažení.
• Platba podľa spotreby: Platíte iba za skutočne použité výpočtové zdroje, čím sa vyhnete plytvaniu zdrojmi.
• Rýchle nasadenie: Zjednodušuje proces nasadzovania aplikácií a zvyšuje efektivitu vývoja.

Nástroje Infraštruktúry ako kód (IaC)

Aj keď Serverless zdôrazňuje, že nie je potrebná správa serverov, konfigurácia infraštruktúry je stále dôležitá. Použitie nástrojov IaC môže automatizovať nasadzovanie a správu infraštruktúry, čím sa zabezpečí konzistentnosť a opakovateľnosť.

• AWS CloudFormation / AWS CDK: Natívne nástroje IaC poskytované spoločnosťou AWS. CloudFormation používa YAML alebo JSON na definovanie infraštruktúry a AWS CDK umožňuje definovať cloudové zdroje pomocou známych programovacích jazykov (ako TypeScript, Python, Java atď.).

  • Praktické tipy: Použite CloudFormation StackSets na implementáciu nasadenia zdrojov medzi regiónmi a účtami. Pokročilá abstrakčná vrstva poskytovaná CDK môže zjednodušiť konfiguráciu zložitých zdrojov, ako je napríklad budovanie CI/CD potrubí.

• Terraform: Nástroj IaC s otvoreným zdrojovým kódom, ktorý podporuje viacero cloudových platforiem vrátane AWS, Azure a Google Cloud.

  • Praktické tipy: Použite modularizačné funkcie Terraformu na rozdelenie definícií infraštruktúry na opakovane použiteľné komponenty. Využite súbor stavu Terraformu na správu stavu, aby ste zabezpečili konzistentnosť konfigurácie.

• Serverless Framework: Nástroj IaC špeciálne navrhnutý pre aplikácie Serverless, ktorý podporuje viacero cloudových platforiem a zjednodušuje nasadzovanie a správu aplikácií Serverless.

  • Praktické tipy: Využite mechanizmus zásuvných modulov Serverless Framework na rozšírenie jeho funkcií, ako je pridanie vlastných domén, konfigurácia overovania API atď.

Výpočtová platforma

Výpočtová platforma je jadrom architektúry Serverless a používa sa na vykonávanie obchodnej logiky aplikácií.

• AWS Lambda: Služba výpočtu funkcií poskytovaná spoločnosťou AWS, ktorá podporuje viacero programovacích jazykov, ako sú Python, Node.js, Java, Go, C# atď.

  • Praktické tipy: Použite Lambda Layers na zdieľanie spoločného kódu, aby ste zmenšili veľkosť balíka funkcií. Využite Lambda Extensions na pridanie funkcií monitorovania, zabezpečenia atď. Venujte pozornosť problému studeného štartu Lambda, môžete použiť Provisioned Concurrency na predhriatie funkcie.

  # Príklad funkcie Python Lambda
  import json
  
  def lambda_handler(event, context):
      body = {
          "message": "Hello from Lambda!"
      }
  
      response = {
          "statusCode": 200,
          "body": json.dumps(body)
      }
  
  ```V serverless architektúre sa vývojári zameriavajú na písanie a nasadzovanie kódu bez toho, aby sa museli starať o správu serverov. Tento prístup umožňuje rýchlejšie nasadzovanie, automatické škálovanie a platbu len za skutočne využité zdroje. Tento článok sa zameriava na výber správnych nástrojov a služieb pre serverless architektúru.
  

Výpočtové služby

Výpočtové služby sú základom serverless architektúry. Poskytujú prostredie na spustenie kódu bez potreby správy serverov.

• AWS Lambda: Funkčná výpočtová služba poskytovaná spoločnosťou Amazon Web Services (AWS). Podporuje viacero programovacích jazykov, ako napríklad Node.js, Python, Java, Go a C#.

  • Praktické tipy: Používajte Lambda Layers na zdieľanie kódu medzi funkciami. Nastavte správne limity pamäte a času pre funkcie Lambda, aby ste optimalizovali náklady a výkon.

  import json
  
  def lambda_handler(event, context):
      # TODO Implementujte logiku funkcie Lambda
      return {
          'statusCode': 200,
          'body': json.dumps('Hello from Lambda!')
      }
  

• Cloudflare Workers: Serverless platforma poskytovaná spoločnosťou Cloudflare, ktorá umožňuje spúšťať kód na okraji siete (edge). Vďaka tomu sa dosahuje nízka latencia a vysoká dostupnosť.

  • Praktické tipy: Cloudflare Workers je vhodný na spracovanie HTTP požiadaviek, smerovanie a transformáciu obsahu. Používajte Cloudflare Workers KV na ukladanie dát na okraji siete.

  addEventListener('fetch', event => {
    event.respondWith(handleRequest(event.request))
  })
  
  async function handleRequest(request) {
    const url = new URL(request.url)
    // TODO Implementujte logiku Cloudflare Worker
    return new Response('Hello worker!')
  }
  

• Vercel Functions: Serverless platforma poskytovaná spoločnosťou Vercel, ktorá je optimalizovaná pre front-end aplikácie. Vercel Functions sa automaticky škálujú a sú integrované s Vercel platformou.

  • Praktické tipy: Vercel Functions je vhodný na spracovanie API požiadaviek, autentifikáciu a autorizáciu. Používajte Vercel Edge Functions na spúšťanie kódu na okraji siete.

  export default async function handler(req, res) {
    // TODO Implementujte logiku Vercel Function
    res.status(200).json({ name: 'Hello, world!' })
  }
  

• Netlify Functions: Serverless platforma poskytovaná spoločnosťou Netlify, ktorá je podobná Vercel Functions. Netlify Functions sa automaticky škálujú a sú integrované s Netlify platformou.

  • Praktické tipy: Netlify Functions je vhodný na spracovanie formulárov, autentifikáciu a autorizáciu. Používajte Netlify Identity na správu používateľov.

  exports.handler = async function(event, context) {
    // TODO Implementujte logiku Netlify Function
    return {
      statusCode: 200,
      body: JSON.stringify({ message: 'Hello, world!' })
    };
  };
  

• Supabase Edge Functions: Serverless funkcie, ktoré sa spúšťajú na okraji siete (edge) a sú integrované s databázou Supabase. Ako povedal @@thorwebdev, Edge Functions sú ideálne na spracovanie autentifikácie, autorizácie a validácie dát.

  • Praktické tipy: Supabase Edge Functions je vhodný na budovanie aplikácií v reálnom čase a na spracovanie dát v blízkosti používateľov.

  import { createClient } from '@supabase/supabase-js'
  
  const supabaseUrl = process.env.SUPABASE_URL
  const supabaseKey = process.env.SUPABASE_ANON_KEY
  const supabase = createClient(supabaseUrl, supabaseKey)
  
  addEventListener('fetch', async (event) => {
    const {
      data: { user },
    } = await supabase.auth.getUser()
  
    if (user) {
      return new Response(`Hello ${user.email}!`);
    }
  
    return new Response('Hello from Supabase Edge Functions!');
  })
  

• Fly.io: Globálna platforma na spúšťanie aplikácií blízko používateľov. Ako povedal @@signalnerve, Fly.io je vhodný na spúšťanie full-stack aplikácií a databáz.

  • Praktické tipy: Fly.io umožňuje spúšťať aplikácie v rôznych regiónoch, čo znižuje latenciu a zvyšuje dostupnosť.

  from flask import Flask
  
  app = Flask(__name__)
  
  @app.route('/')
  def hello_world():
      return 'Hello, World!'
  
  if __name__ == '__main__':
      app.run(debug=True, host='0.0.0.0', port=int(os.environ.get('PORT', 8080)))
  

• Google Cloud Functions: Funkčná výpočtová služba poskytovaná spoločnosťou Google Cloud, podobná AWS Lambda.

  • Praktické tipy: Google Cloud Functions má predvolenú integráciu s Cloud Logging a Cloud Monitoring, čo uľahčuje zaznamenávanie udalostí a monitorovanie výkonu.

• Azure Functions: Funkčná výpočtová služba poskytovaná spoločnosťou Microsoft Azure, ktorá tiež podporuje viacero programovacích jazykov.

  • Praktické tipy: Azure Functions podporuje viacero spúšťačov, ako napríklad HTTP, Queue, Timer atď., čo umožňuje pokryť rôzne scenáre.

• Deno Deploy: Serverless platforma poskytovaná tvorcami runtime prostredia Deno, ktorá sa vyznačuje vysokou bezpečnosťou a výkonom. Ako povedal @@deno_land, Deno Deploy poskytuje okamžitú serverless Postgres databázu, ktorá sa dá integrovať s Prisma.

  • Praktické tipy: Deno Deploy je vhodný na budovanie aplikácií s vysokými požiadavkami na výkon a bezpečnosť.

Ukladanie dát

Serverless aplikácie zvyčajne potrebujú NoSQL databázy na ukladanie dát.

• Amazon DynamoDB: NoSQL databázová služba poskytovaná spoločnosťou AWS, ktorá sa vyznačuje vysokou dostupnosťou, výkonom a automatickým škálovaním. Ako povedal @@Sanchit0496, Lambda a DynamoDB sú bežnou kombináciou na budovanie serverless aplikácií.

  • Praktické tipy: Vyberte si vhodnú stratégiu indexovania podľa obchodných scenárov. Používajte DynamoDB Accelerator (DAX) na ukladanie dát do vyrovnávacej pamäte, aby ste zvýšili výkon čítania.

• Google Cloud Datastore: NoSQL databázová služba poskytovaná spoločnosťou Google Cloud.

  • Praktické tipy: Google Cloud Datastore má silné možnosti spracovania transakcií, čo je vhodné pre aplikácie, ktoré vyžadujú ACID transakcie.

• Azure Cosmos DB: Globálne distribuovaná multi-model databázová služba poskytovaná spoločnosťou Microsoft Azure.

  • Praktické tipy: Azure Cosmos DB podporuje viacero API, ako napríklad SQL, MongoDB, Cassandra atď., čo uľahčuje migráciu existujúcich aplikácií.

• Turso Cloud: Ako povedal @@penberg, Serverless databázový ovládač poskytovaný spoločnosťou Turso Cloud môže byť prístupný pomocou fetch() API, čo je vhodné pre serverless a edge funkcie, ktoré nepotrebujú lokálnu databázu.

  • Praktické tipy: Turso Cloud je vhodný na budovanie ľahkých serverless aplikácií.

Správa API

API brány sa používajú na správu a ochranu API.

• Amazon API Gateway: API brána poskytovaná spoločnosťou AWS, ktorá podporuje REST API, WebSocket API a HTTP API.

  • Praktické tipy: Používajte autorizačné funkcie API Gateway na ochranu bezpečnosti API. Používajte funkcie ukladania do vyrovnávacej pamäte API Gateway na zvýšenie výkonu API.

• Google Cloud API Gateway: API brána poskytovaná spoločnosťou Google Cloud.

  • Praktické tipy: Google Cloud API Gateway je integrovaný s Google Cloud Endpoints, čo uľahčuje správu a ochranu gRPC API.* Azure API Management: Služba API brány poskytovaná spoločnosťou Microsoft Azure.

  • Praktický tip: Azure API Management podporuje rôzne spôsoby autentifikácie, ako napríklad API Key, OAuth 2.0, OpenID Connect atď.

Nástroje súvisiace s AI/ML

Ako uviedli @@GoogleDevsIN a @@AWSstartups, Serverless architektúra sa široko používa v oblasti AI/ML.

• Google Cloud Run: Kontajnerová platforma poskytovaná spoločnosťou Google Cloud, ktorá dokáže spúšťať bezstavové kontajnery, podporuje automatické škálovanie a platbu podľa potreby. Google používa Cloud Run na vytváranie škálovateľných Serverless AI aplikácií.

• AWS SageMaker: Platforma strojového učenia poskytovaná spoločnosťou AWS, ktorá sa dá použiť na vytváranie, trénovanie a nasadzovanie modelov strojového učenia.

  • Praktický tip: Na nasadenie modelov strojového učenia môžete použiť SageMaker Endpoint a pristupovať k nim cez API Gateway.

Ďalšie praktické nástroje

• Prisma: Open source ORM nástroj, ktorý dokáže zjednodušiť databázové operácie. Deno Deploy oficiálne odporúča používať Prisma.
• ONNX: Otvorený formát modelu strojového učenia, ktorý uľahčuje migráciu modelov medzi rôznymi frameworkmi.

Serverless vs. VPS: Ako si vybrať?

Ako uviedol @@rozzabuilds, Serverless a VPS (Virtual Private Server) majú svoje výhody a nevýhody, a výber závisí od konkrétneho scenára použitia.

• Ak je vaša aplikácia riadená udalosťami alebo vyžaduje rýchle nasadenie a automatické škálovanie, Serverless je dobrou voľbou.
• Ak vaša aplikácia vyžaduje dlhodobú prevádzku alebo potrebuje vlastné konfigurácie, VPS môže byť vhodnejšie.

Zhrnutie

Serverless architektúra nám prináša mnoho výhod a výber vhodného technologického balíka je kľúčový pre budovanie efektívnych a škálovateľných aplikácií. Dúfam, že nástroje a zdroje uvedené v tomto článku vám pomôžu lepšie využiť výhody Serverless a vytvoriť ešte lepšie aplikácie. Pamätajte, že neustále učenie a prax sú nevyhnutné na to, aby ste sa stali odborníkom na Serverless. Prajem vám veľa úspechov vo svete Serverless!