作者 | 徐進茂（羅離）?JAVA 開發(fā)工程師?

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導讀：近年來，Serverless 一詞越來越熱，它已經(jīng)逐漸成為了一種新型的軟件設計架構。和 DevOps 概念提倡的是通過一系列工具和自動化的技術來降低運維的難度，促進研發(fā)運維一體化不同， Serverless 更像是一種 NoOps，即通過“不用做”的方式來解決“如何更高效做”的問題。

DevOps 概述

DevOps 是一組用于促進開發(fā)和運維人員之間協(xié)作的過程、方法和系統(tǒng)的統(tǒng)稱。

DevOps 提倡通過一系列的技術和工具降低開發(fā)和運維人員之間的隔閡，實現(xiàn)從開發(fā)到最終部署的全流程自動化，從而達到開發(fā)運維一體化。通過將 DevOps 的理念引入到整個系統(tǒng)的開發(fā)過程中，能夠顯著提升軟件的開發(fā)效率，縮短軟件交付的周期，更加適應當今快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)時代。

說到 DevOps ，就必然會提到持續(xù)集成。持續(xù)集成指的是在軟件開發(fā)過程中，軟件開發(fā)人員持續(xù)不斷地將開發(fā)出來的代碼和其他的開發(fā)人員的代碼進行合并，每次合并后自動地進行編譯、構建，并運行自動化測試進行驗證，而不是等到最后各自開發(fā)完成后才合并在一起。

持續(xù)集成能從根本上提高一個團隊的軟件開發(fā)效率。在軟件開發(fā)過程中引入持續(xù)集成，可以幫助團隊及時的發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的問題，并快速做出修復，不僅可以縮短軟件開發(fā)的時間，而且可以交付更具質(zhì)量的系統(tǒng)。

基于 Docker 實現(xiàn)一個 DevOps 開發(fā)環(huán)境

一個 DevOps 開發(fā)環(huán)境需要滿足以下 8 點需求。

• 環(huán)境一致性：在本地開發(fā)出來的功能，無論在什么環(huán)境下部署都應該能得到一致的結果；

• 代碼自動檢查：為了盡早發(fā)現(xiàn)問題，每一次代碼提交后，系統(tǒng)都應該自動對代碼進行檢查，及早發(fā)現(xiàn)潛在的問題，并運行自動化測試；

• 持續(xù)集成：每次代碼提交后系統(tǒng)可以自動進行代碼的編譯和打包，無需運維人員手動進行；

• 持續(xù)部署：代碼集成完畢后，系統(tǒng)可以自動將運行環(huán)境中的舊版本應用更新成新版本的應用并且整個過程中不會讓系統(tǒng)不可用；

• 持續(xù)反饋：在代碼自動檢查、持續(xù)集成、持續(xù)部署的過程中，一旦出現(xiàn)問題，要能及時將問題反饋給開發(fā)人員以及運維人員。開發(fā)和運維人員收到反饋后對問題及時進行修復；

• 快速回滾：當發(fā)現(xiàn)本次部署的版本出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)應能快速回退到上一個可用版本；

• 彈性伸縮：當某個服務訪問量增大時，系統(tǒng)應可以對這個服務快速進行擴容，保證用戶的訪問。當訪問量回歸正常時，系統(tǒng)能將擴容的資源釋放回去，實現(xiàn)根據(jù)訪問情況對系統(tǒng)進行彈性伸縮；

• 可視化運維：提供可視化的頁面，可實時監(jiān)控應用、集群、硬件的各種狀態(tài)。

為了滿足以上 8 點要求，設計出的 DevOps 開發(fā)環(huán)境如下圖所示。

整個環(huán)境主要由 6 部分組成：

• 代碼倉庫 Gitlab
• 容器技術 Docker
• 持續(xù)集成工具 Jenkins
• 代碼質(zhì)量檢測平臺 SonarQube
• 鏡像倉庫 Harbor
• 容器集群管理系統(tǒng) Kubernetes

整個環(huán)境的運行流程主要分為以下 6 步：

• 開發(fā)人員在本地開發(fā)并驗證好功能后，將代碼提交到代碼倉庫；

• 通過事先配置好的 Webhook 通知方式，當開發(fā)人員提交完代碼后，部署在云端的持續(xù)集成工具 Jenkins 會實時感知，并從代碼倉庫中獲取最新的代碼；

• 獲取到最新代碼后，Jenkins 會啟動測試平臺 SonarQube 對最新的代碼進行代碼檢查以及執(zhí)行單元測試，執(zhí)行完成后在 SonarQube 平臺上生成測試報告。如果測試沒通過，則以郵件的方式通知研發(fā)人員進行修改，終止整個流程。若測試通過，將結果反饋給 Jenkins 并進行下一步；

• 代碼檢查以及單元測試通過后， Jenkins 會將代碼發(fā)送到持續(xù)集成服務器中，在服務器上對代碼進行編譯、構建然后打包成能在容器環(huán)境上運行的鏡像文件。如果中間有步驟出現(xiàn)問題，則通過郵件的方式通知開發(fā)人員和運維人員進行處理，并終止整個流程；

• 將鏡像文件上傳到私有鏡像倉庫 Harbor 中保存；

• 鏡像上傳完成后， Jenkins 會啟動持續(xù)交付服務器，對云環(huán)境中運行的應用進行版本更新，整個更新過程會確保服務的訪問不中斷。持續(xù)交付服務器會將最新的鏡像文件拉取到 Kubernetes 集群中，并采用逐步替換容器的方式進行對應用進行更新，在服務不中斷的前提下完成更新。

通過上述幾步，我們就可以簡單實現(xiàn)一個 DevOps 開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)代碼從提交到最終部署的全流程自動化。

但是自從 2014 年 AWS 發(fā)布 ASW Lambda 以來， Serverless 的概念開始逐漸火熱起來。各大云廠商開始紛紛開始推出各自的 Serverless 產(chǎn)品，如 Google 的 Cloud Functions ，阿里云的函數(shù)計算、Serverless應用引擎(SAE)等等。究竟什么是Serverless 無服務計算呢？

什么是 Serverless？

根據(jù) CNCF (云原生計算基金會)發(fā)布的 Serverless白皮書里的定義：

Serverless computing refers to the concept of building and running applications that do not require server management. It describes a finer-grained deployment model where applications, bundled as one or more functions, are uploaded to a platform and then executed, scaled, and billed in response to the exact demand needed at the moment.

首先需要強調(diào)一點的是無服務器計算并不意味著我們不再需要使用服務器來運行代碼，代碼仍需要運行在服務器上對外提供服務。

在無服務計算時代，研發(fā)人員無需對服務器進行監(jiān)控、配置、更新、擴容等運維操作。只需要將代碼上傳到云廠商提供的無服務器計算平臺上即可，云廠商會保證代碼能正常運行，當流量突增時，自動對服務器進行擴容，流量減少時，對服務器進行縮容。

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這些運維操作對研發(fā)人員來說都是黑盒的，會將開發(fā)人員從繁瑣的運維工作中解放出來，只需要按運行時長對資源進行付費即可。

和 DevOps 概念提倡的是通過一系列工具和自動化的技術來降低運維的難度，促進研發(fā)運維一體化不同， Serverless 更像是一種 NoOps，即通過“不用做”的方式來解決“如何更高效做”的問題。

阿里云在 Serverless 上的實踐

當前阿里云上實現(xiàn) Serverless 技術的產(chǎn)品有 Serverless 應用引擎和函數(shù)計算 FaaS。

Serverless 應用引擎

Serverless 應用引擎是面向應用的 Serverless PaaS 平臺，它向上抽象了應用的概念，支持 Spring Cloud、Apache Dubbo、HSF 等流行的開發(fā)框架，并通過 WAR 包、JAR 包和鏡像等多種方式部署應用。它的使用可以通過下面這張圖來了解。

函數(shù)計算

FaaS 是 Serverless 所提供的服務的另一種形態(tài)。以阿里云函數(shù)計算為例，阿里云函數(shù)計算的流程大致如下圖所示。

• 開發(fā)者在本地編寫代碼；

• 代碼開發(fā)完成后通過命令行工具 fcli、fun 或者可視化界面控制臺上傳到阿里云函數(shù)計算平臺；

• 開發(fā)者上傳完代碼后，平臺會自動啟動基于 Docker 的 DevOps 流程，對代碼進行編譯、打包成鏡像文件。并上傳到鏡像倉庫；

• 開發(fā)者在平臺是配置事件觸發(fā)器，當前阿里云已經(jīng)支持 OSS、HTTP、CDN、SLS、定時任務等多種形式的觸發(fā)器形式；

• 當觸發(fā)器被觸發(fā)后，會到達事件調(diào)度器。平臺會將鏡像快速啟動成容器并執(zhí)行代碼，根據(jù)流量自動對服務進行彈性伸縮。保證代碼能正常并執(zhí)行完成。

伯克利對 Serverless 未來的預測

盡管 Serverless 仍存在諸多的挑戰(zhàn)，但是我們相信隨著市場規(guī)模的不斷擴大，這些挑戰(zhàn)會逐漸被解決。UC 伯克利對 Serverless 未來十年的發(fā)展趨勢做了以下幾點預測。

• 新型的 BaSS 存儲服務會被創(chuàng)造出來，這樣更多類型的應用可以遷移到 Serverless 平臺上。這種存儲服務的性能會和本地存儲的性能相當，并提供長期和短期的存儲。更多適用于 Serverless 平臺的硬件會被使用；

• 由于更高級別的編程抽象以及更加細粒度的資源隔離，在無服務器計算平臺上運行的代碼將會比傳統(tǒng)的方式更加安全可靠；

• 隨著無服務器計算收費模式的不斷發(fā)展，幾乎任何應用遷移到無服務器計算平臺都會比原先的有服務器計算的方式的成本更低；

• 有服務器計算在未來會促進 BaaS 的發(fā)展；

• 雖然現(xiàn)有的有服務器計算不會消失，但是隨著 Serverless r技術的不斷發(fā)展，有服務器計算在云上所占的比例會逐年下降；

• 無服務器計算將會成為云時代默認的編程方式，它將大規(guī)模取代傳統(tǒng)的基于服務器的編程方式，并終結傳統(tǒng)的 C/S 架構。

總結

當前數(shù)據(jù)中心的資源利用率仍處于一個較低水平，特別是對于在線業(yè)務而言，日均資源使用率僅在 10% 左右，主要是由于當今資源都是屬于獨享型的，不管你用不用，這些資源都需要保留。

一旦大規(guī)模使用 Serverless 之后，資源的使用由平臺統(tǒng)一調(diào)度，按需使用，整體的資源利用率會大幅提升，整個云計算資源的使用成本無疑也會大幅降低。

隨著 Serverless 的不斷發(fā)展，未來編程方式將會有很大的不同。無論是從成本的角度還是使用的角度，我們有理由相信下一個時代是 Serverless 的時代，并應該朝著這個方向不斷探索。

作者簡介：徐進茂（羅離） Java 開發(fā)工程師。現(xiàn)就職于阿里云智能基礎設施事業(yè)部，主要負責阿里巴巴數(shù)據(jù)中心運營平臺的研發(fā)工作。

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“ 阿里巴巴云×××icloudnative×××erverless、容器、Service Mesh等技術領域、聚焦云原生流行技術趨勢、云原生大規(guī)模的落地實踐，做最懂云原生開發(fā)×××

網(wǎng)頁標題：從DevOps到Serverless：通過“不用做”的方式解決“如何更高效做”的問題
網(wǎng)址分享：http://chinadenli.net/article4/ihjeoe.html

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