后端架构的演进之路：Serverless 的诞生

Posted 2021-04-23 勾勾的前端世界

最近几年的技术圈，对于 Serverless 技术的讨论异常火热，在业内也有了很多成熟的案例。Serverless 在国外发展较早，比较有代表性的就是亚马逊和谷歌。而在国内，腾讯和阿里两位巨头，都将 Serverless 定义为集团战略型项目，不遗余力地推广和研发自己的 Serverless 技术。

那么，Serverless 到底是什么？

为什么说 Serverless 是云计算的下一个十年？

首先我们先来认识一下 Serverless。Serverless 是一种后端架构技术，更准确地说，它应该是一种后端架构的概念或者思维。

你可能会问，既然是后端架构的内容，那和我前端开发者有什么关系呢？没错，Serverless 本身和前端半毛钱关系都没有，但是它却是前端程序员最希望落地应用的技术。众多前端开发者，望穿秋水一般期待它的成熟落地，反而很多后端程序员，漠不关心甚至排斥。为什么会出现这种一方冷淡一方火热的奇怪现象？要搞清楚这一点，我们需要从后端架构的演进历史说起……

每一个 B/S 架构的互联网应用，都是由最基础的客户端和服务端构成的，客户端要呈现内容，就需要服务端提供服务。最初，搭建一个服务器是非常繁琐的，我们需要购买一台电脑主机，然后找一个机房对机器进行托管，要将外观拍照，将各项硬件参数提交到备案中心进行备案，链接电源和网线，安装好操作系统，然后搭建好代码的运行环境，部署程序代码后，再将申请的域名和静态IP做好解析，就算是上线部署完毕了，这个过程需要肉身行动，减肥效果非常不错。

这样的服务器架构是单机版的单体架构，数据库、应用代码、HTTP服务器等服务全都在一台你自己管理的服务器上运行，因为我们要接触物理机，所以，我们也把它称为物理机时代。

在物理机时代不仅仅是上线部署非常繁琐的问题，在整个应用的运行中，还有各种各样的问题出现，比如磁道磨损的硬盘，机房的意外停电，老鼠咬断的网线等等。

随着技术的不断发展，我们终于摆脱了物理机时代，跨入虚拟机时代。其中一个重要节点之一就是 2001 年 VMWare 带来的针对 x86 服务器的虚拟化产品，通过虚拟化技术，可以把一台物理机分割成多台虚拟机提供给用户使用，充分利用硬件资源。而对于硬件设备的管理，统一由云厂商负责。对于开发者来说，就不用再买硬件了，直接在云平台买虚拟机，比如 AWS 的 EC2、阿里云 ECS、腾讯云 CVM等。

云服务器也真正的进入了大众的视野，开发者再也不用担心断电断网和硬件故障了。不过业务量不断增长，用户越来越多，数据库每天都有几千万条数据写入，数据库性能很快就会达到瓶颈。除此之外，每天也有上百万图片存到磁盘，磁盘也快要耗尽了。为了降低服务器负载，我们把数据库迁移到了云厂商提供的云数据库上，把图片存储迁移到对象存储：

云数据库有专门的服务器，并且还提供了备份容灾，比自己在服务器上安装数据库更稳性能更强。对象存储能无限扩容，不用担心磁盘不够了。

这样一来，服务器就只负责处理用户的请求，把计算和存储分离开来，既降低了系统负载，也提升了数据安全性。并且单机应用升级为了集群应用，通过负载均衡，会把用户流量均匀分配到每台服务器上。

不过在服务器扩容的过程中，你还是会遇到一些麻烦。比如购买服务器后，都需要在上面初始化软件环境和配置，还需要保证所有服务器运行环境一致，这是个非常复杂还容易出错的工作。这对运维工程师也是一个非常大的挑战。

总的来说，虚拟机可以让你不用关心底层硬件，但是我们依然要为服务器集群的管理工作付出高昂的成本。如果有一项技术，能够在每次的服务器扩容时，让服务器的运行环境保持一致，那就太好了。于是，容器技术应运而生。

2013 年 Docker 的发布，代表着容器技术替代了虚拟化技术，云计算进入容器时代。容器技术就是在虚拟化技术的基础上，把代码和运行环境打包在一起。这样，不论服务器的配置怎样，代码和运行环境均能保持一致性。有了容器技术，你在服务器上部署的就不再是应用了，而是容器。当容器多了的时候，如何管理就成了一个问题，于是出现了容器编排技术，比如 2014 年 Google 开源的 Kubernetes，就是俗称的 K8S 。

在目前的后端架构中，容器技术依然是主流的服务器架构技术，但是随着互联网应用的普及，我们需要面对各种各样的应用场景。

举个栗子，每当大型购物节来临，我们的在线商城会面临巨大的流量洪峰，而在平时，流量显然要小很多。为了迎接购物节的流量洪峰，我们需要大量扩充服务器，服务器的扩充和大量容器的编排工作，也是一个不小的难题。如果我们对流量的压力预估不到位，还会有服务器宕机的风险，而在平时，如此多的服务器运行显然是在浪费资源增加成本。

那么，有没有一种技术，让我们只关心业务代码的功能实现，脱离服务器的管理呢？让我们不再为运行环境劳心伤神，不再为服务器的扩缩容半夜惊醒，当流量洪峰来临时，自动调配更多的服务器资源支撑，当流量低谷时，自动释放服务器资源节约成本。这样美好的时代，正在向你走来，它叫 Serverless。

简单总结一下，纵观后端架构的发展史，其实就是 Serverless 的兴起史。每一个时代，都是对前一个时代基础架构的抽象。

从物理机时代跨越到虚拟机时代，让我们不再关心硬件设备的管理，将一台真实的计算机抽象为相互隔离的多个虚拟机。从虚拟机时代到容器时代，让我们摆脱了运行环境和集群管理的繁杂工作，将虚拟机的运行环境抽象为容器。而 serverless 的到来，让我们不再关心运行环境和服务器资源的调配。

下一篇，让我们更加深入地了解 Serverless。明儿见~

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