AWS लैम्ब्डा का विस्तृत विश्लेषण

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स्केलेबिलिटी, प्रदर्शन, बचत और प्रति माह लाखों या खरबों अनुरोधों को संभालने की क्षमता के लिए अधिक लोग AWS लैम्ब्डा की ओर पलायन कर रहे हैं। ऐसा करने के लिए, आपको उस बुनियादी ढांचे का प्रबंधन करने की आवश्यकता नहीं है जिस पर सेवा चलती है। और ऑटोस्केलिंग आपको प्रति सेकंड हजारों एक साथ अनुरोधों को पूरा करने की अनुमति देता है। मुझे लगता है कि AWS Lambda को सबसे लोकप्रिय AWS सेवाओं में से एक कहा जा सकता है।

AWS लाम्बा

AWS लैम्ब्डा एक इवेंट-संचालित सर्वर रहित कंप्यूटिंग सेवा है जो आपको सर्वर का प्रावधान या प्रबंधन किए बिना कोड चलाने और कस्टम लॉजिक का उपयोग करके अन्य AWS सेवाओं का विस्तार करने की अनुमति देती है। लैम्ब्डा स्वचालित रूप से विभिन्न घटनाओं (जिन्हें ट्रिगर कहा जाता है) का जवाब देता है, जैसे अमेज़ॅन एपीआई गेटवे के माध्यम से HTTP अनुरोध, अमेज़ॅन एस 3 बाल्टी या अमेज़ॅन डायनेमोडीबी तालिकाओं में डेटा में परिवर्तन; या आप AWS SDK और AWS स्टेप फ़ंक्शंस में राज्य बदलाव का उपयोग करके एपीआई कॉल के माध्यम से अपना कोड चला सकते हैं।

लैम्ब्डा अत्यधिक उपलब्ध कंप्यूटिंग इंफ्रास्ट्रक्चर पर कोड चलाता है और सर्वर और ऑपरेटिंग सिस्टम रखरखाव, संसाधन प्रावधान, ऑटो-स्केलिंग, कोड मॉनिटरिंग और लॉगिंग सहित अंतर्निहित प्लेटफ़ॉर्म को प्रशासित करने के लिए पूरी तरह ज़िम्मेदार है। यानी, आपको बस अपना कोड अपलोड करना होगा और कॉन्फ़िगर करना होगा कि इसे कैसे और कब निष्पादित किया जाना चाहिए। बदले में, सेवा इसके लॉन्च का ध्यान रखेगी और आपके एप्लिकेशन की उच्च उपलब्धता सुनिश्चित करेगी।

लैम्ब्डा पर कब स्विच करें?

AWS लैम्ब्डा एक सुविधाजनक कंप्यूटिंग प्लेटफ़ॉर्म है जो विभिन्न प्रकार के उपयोग के मामलों के लिए उपयुक्त है, जब तक कि आपके कोड की भाषा और रनटाइम सेवा द्वारा समर्थित है। यदि आप उचित लागत पर सर्वर रखरखाव, प्रावधान और स्केलिंग को आउटसोर्स करते समय अपने कोड और व्यावसायिक तर्क पर ध्यान केंद्रित करना चाहते हैं, तो एडब्ल्यूएस लैम्ब्डा निश्चित रूप से जाने का रास्ता है।

लैम्ब्डा प्रोग्रामिंग इंटरफेस बनाने के लिए आदर्श है, और जब एपीआई गेटवे के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है, तो आप लागत को काफी कम कर सकते हैं और तेजी से बाजार में पहुंच सकते हैं। सर्वर रहित आर्किटेक्चर को व्यवस्थित करने के लिए लैम्ब्डा फ़ंक्शंस और विकल्पों का उपयोग करने के विभिन्न तरीके हैं - हर कोई अपने लक्ष्य के आधार पर कुछ उपयुक्त चुन सकता है।

लैम्ब्डा आपको कई प्रकार के कार्य करने की अनुमति देता है। इस प्रकार, क्लाउडवॉच समर्थन के लिए धन्यवाद, आप विलंबित कार्य बना सकते हैं और व्यक्तिगत प्रक्रियाओं को स्वचालित कर सकते हैं। सेवा के उपयोग की प्रकृति और तीव्रता पर कोई प्रतिबंध नहीं है (मेमोरी खपत और समय को ध्यान में रखा जाता है), और कुछ भी आपको लैम्ब्डा पर आधारित पूर्ण विकसित माइक्रोसर्विस पर व्यवस्थित रूप से काम करने से नहीं रोकता है।

यहां आप सेवा-उन्मुख क्रियाएं बना सकते हैं जो लगातार नहीं चलतीं। एक विशिष्ट उदाहरण छवि स्केलिंग है। वितरित प्रणालियों के मामले में भी, लैम्ब्डा फ़ंक्शन प्रासंगिक बने हुए हैं।

इसलिए, यदि आप कंप्यूटिंग संसाधनों के आवंटन और प्रबंधन से निपटना नहीं चाहते हैं, तो AWS लैम्ब्डा आज़माएँ; यदि आपको भारी, संसाधन-गहन गणनाओं की आवश्यकता नहीं है, तो AWS लैम्ब्डा भी आज़माएँ; यदि आपका कोड समय-समय पर चलता है, तो यह सही है, आपको AWS Lambda को आज़माना चाहिए।

सुरक्षा

अभी तक सुरक्षा को लेकर कोई शिकायत नहीं आई है. दूसरी ओर, चूंकि इस मॉडल की कई आंतरिक प्रक्रियाएं और कार्यान्वयन विशेषताएं AWS लैम्ब्डा प्रबंधित रनटाइम वातावरण के उपयोगकर्ता से छिपी हुई हैं, इसलिए क्लाउड सुरक्षा के कुछ आम तौर पर स्वीकृत नियम अप्रासंगिक हो जाते हैं।

अधिकांश AWS सेवाओं की तरह, Lambda को AWS और ग्राहक के बीच साझा सुरक्षा और अनुपालन के आधार पर प्रदान किया जाता है। यह सिद्धांत क्लाइंट पर परिचालन बोझ को कम करता है, क्योंकि AWS होस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम और वर्चुअलाइजेशन परत से लेकर बुनियादी ढांचे की संपत्तियों की भौतिक सुरक्षा तक - सेवा घटकों को बनाए रखने, प्रशासन और निगरानी करने का कार्य करता है।

विशेष रूप से AWS लैम्ब्डा के बारे में बोलते हुए, AWS अंतर्निहित बुनियादी ढांचे, संबंधित अंतर्निहित सेवाओं, ऑपरेटिंग सिस्टम और एप्लिकेशन प्लेटफ़ॉर्म के प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है। जबकि क्लाइंट अपने कोड की सुरक्षा, गोपनीय डेटा को संग्रहीत करने, उस तक पहुंच को नियंत्रित करने के साथ-साथ लैम्ब्डा सेवा और संसाधनों (पहचान और पहुंच प्रबंधन, आईएएम) के लिए जिम्मेदार है, जिसमें उपयोग किए गए कार्यों की सीमा भी शामिल है।

नीचे दिया गया चित्र साझा जिम्मेदारी मॉडल दिखाता है क्योंकि यह AWS लैम्ब्डा पर लागू होता है। AWS जिम्मेदारी नारंगी है और ग्राहक जिम्मेदारी नीला है। जैसा कि आप देख सकते हैं, AWS सेवा पर तैनात अनुप्रयोगों के लिए अधिक जिम्मेदारी लेता है।

साझा उत्तरदायित्व मॉडल AWS लैम्ब्डा पर लागू होता है

लैम्ब्डा रनटाइम

लैम्ब्डा का मुख्य लाभ यह है कि आपकी ओर से एक कार्य निष्पादित करके, सेवा स्वयं आवश्यक संसाधन आवंटित करती है। आप सिस्टम प्रशासन पर समय और प्रयास बर्बाद करने से बच सकते हैं और व्यावसायिक तर्क और कोडिंग पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं।

लैम्ब्डा सेवा को दो विमानों में विभाजित किया गया है। पहला नियंत्रण विमान है. विकिपीडिया के अनुसार, कंट्रोल प्लेन नेटवर्क का वह हिस्सा है जो सिग्नलिंग ट्रैफिक और रूटिंग के परिवहन के लिए जिम्मेदार है। यह प्राथमिक घटक है जो कार्यभार के प्रावधान, सर्विसिंग और वितरण के बारे में वैश्विक निर्णय लेता है। इसके अलावा, नियंत्रण विमान समाधान प्रदाता के नेटवर्क टोपोलॉजी के रूप में कार्य करता है, जो यातायात को रूट करने और प्रबंधित करने के लिए जिम्मेदार है।

दूसरा तल डेटा तल है. नियंत्रण विमान की तरह इसके भी अपने कार्य हैं। नियंत्रण विमान कार्यों के प्रबंधन के लिए एपीआई प्रदान करता है (क्रिएटफंक्शन, अपडेटफंक्शनकोड) और नियंत्रित करता है कि लैम्ब्डा अन्य एडब्ल्यूएस सेवाओं के साथ कैसे संचार करता है। डेटा प्लेन इनवोक एपीआई को नियंत्रित करता है, जो लैम्ब्डा फ़ंक्शन चलाता है। किसी फ़ंक्शन को कॉल करने के बाद, नियंत्रण विमान उस मौजूदा रनटाइम वातावरण को आवंटित या चयन करता है जो उस फ़ंक्शन के लिए पहले से तैयार होता है, और फिर उसमें कोड निष्पादित करता है।

AWS लैम्ब्डा अपने संबंधित रनटाइम वातावरण के माध्यम से जावा 8, पायथन 3.7, गो, नोडजेएस 8, .NET कोर 2 और अन्य सहित विभिन्न प्रोग्रामिंग भाषाओं का समर्थन करता है। AWS नियमित रूप से उन्हें अपडेट करता है, सुरक्षा पैच वितरित करता है, और इन वातावरणों पर अन्य रखरखाव गतिविधियाँ करता है। लैम्ब्डा आपको अन्य भाषाओं का भी उपयोग करने की अनुमति देता है, बशर्ते आप स्वयं उचित रनटाइम लागू करें। और फिर आपको इसकी सुरक्षा की निगरानी सहित इसके रखरखाव का भी ध्यान रखना होगा।

यह सब कैसे काम करता है और सेवा आपके कार्य कैसे करेगी?

प्रत्येक फ़ंक्शन एक या अधिक समर्पित वातावरणों में चलता है, जो केवल उस फ़ंक्शन के जीवन के लिए मौजूद होते हैं और फिर नष्ट हो जाते हैं। प्रत्येक वातावरण एक समय में केवल एक ही कॉल करता है, लेकिन यदि एक ही फ़ंक्शन में एकाधिक सीरियल कॉल हों तो इसका पुन: उपयोग किया जाता है। सभी रनटाइम वातावरण हार्डवेयर वर्चुअलाइजेशन के साथ वर्चुअल मशीनों पर चलते हैं - तथाकथित माइक्रोवीएम। प्रत्येक माइक्रोवीएम को एक विशिष्ट AWS खाते को सौंपा गया है और उस खाते के भीतर विभिन्न कार्य करने के लिए वातावरण द्वारा पुन: उपयोग किया जा सकता है। माइक्रोवीएम को लैम्ब्डा वर्कर हार्डवेयर प्लेटफ़ॉर्म के बिल्डिंग ब्लॉक्स में पैक किया गया है, जिसका स्वामित्व और संचालन AWS के पास है। एक ही रनटाइम का उपयोग विभिन्न कार्यों द्वारा नहीं किया जा सकता है, न ही माइक्रोवीएम विभिन्न एडब्ल्यूएस खातों के लिए अद्वितीय हैं।

AWS लैम्ब्डा आइसोलेशन मॉडल

रनटाइम वातावरण का अलगाव कई तंत्रों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है। प्रत्येक वातावरण के शीर्ष स्तर पर निम्नलिखित घटकों की अलग-अलग प्रतियां होती हैं:

• फ़ंक्शन कोड
• फ़ंक्शन के लिए चयनित कोई भी लैम्ब्डा परत
• फ़ंक्शन निष्पादन वातावरण
• अमेज़ॅन लिनक्स पर आधारित न्यूनतम उपयोगकर्ता स्थान

विभिन्न निष्पादन परिवेशों को अलग करने के लिए निम्नलिखित तंत्रों का उपयोग किया जाता है:

• सीग्रुप - प्रत्येक रनटाइम वातावरण के लिए सीपीयू, मेमोरी, स्टोरेज और नेटवर्क संसाधनों तक पहुंच सीमित करें;
• नेमस्पेस - लिनक्स कर्नेल द्वारा प्रबंधित प्रक्रिया आईडी, उपयोगकर्ता आईडी, नेटवर्क इंटरफेस और अन्य संसाधनों को समूहीकृत करना। प्रत्येक रनटाइम अपने स्वयं के नामस्थान में चलता है;
• seccomp-bpf - उन सिस्टम कॉल को प्रतिबंधित करता है जिनका उपयोग रनटाइम में किया जा सकता है;
• आईपीटेबल्स और राउटिंग टेबल - निष्पादन वातावरण को एक दूसरे से अलग करना;
• क्रोट - अंतर्निहित फ़ाइल सिस्टम तक सीमित पहुंच प्रदान करता है।

AWS स्वामित्व अलगाव प्रौद्योगिकियों के साथ संयुक्त, ये तंत्र विश्वसनीय रनटाइम पृथक्करण सुनिश्चित करते हैं। इस तरह से अलग किए गए वातावरण अन्य वातावरणों से डेटा तक पहुंच या संशोधन नहीं कर सकते हैं।

हालाँकि एक ही AWS खाते के कई रनटाइम एक ही माइक्रोवीएम पर चल सकते हैं, किसी भी परिस्थिति में माइक्रोवीएम को विभिन्न AWS खातों के बीच साझा नहीं किया जा सकता है। AWS लैम्ब्डा माइक्रोवीएम को अलग करने के लिए केवल दो तंत्रों का उपयोग करता है: EC2 इंस्टेंसेस और फायरक्रैकर। EC2 उदाहरणों के आधार पर लैम्ब्डा में अतिथि अलगाव 2015 से चल रहा है। फायरक्रैकर एक नया ओपन सोर्स हाइपरवाइजर है जिसे विशेष रूप से सर्वर रहित वर्कलोड के लिए AWS द्वारा डिज़ाइन किया गया है और 2018 में पेश किया गया है। माइक्रोवीएम चलाने वाले भौतिक हार्डवेयर को विभिन्न खातों में कार्यभार के बीच साझा किया जाता है।

पर्यावरण और प्रक्रिया की स्थिति को बचाना

हालाँकि लैम्ब्डा रनटाइम विभिन्न कार्यों के लिए अद्वितीय हैं, वे एक ही फ़ंक्शन को बार-बार कॉल कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि रनटाइम नष्ट होने से पहले कई घंटों तक जीवित रह सकता है।

प्रत्येक लैम्ब्डा रनटाइम में एक लिखने योग्य फ़ाइल सिस्टम भी होता है जिसे /tmp निर्देशिका के माध्यम से एक्सेस किया जा सकता है। इसकी सामग्री को अन्य रनटाइम से एक्सेस नहीं किया जा सकता है। जहां तक ​​प्रक्रिया स्थिति दृढ़ता का सवाल है, /tmp पर लिखी गई फ़ाइलें रनटाइम वातावरण के पूरे जीवन चक्र के लिए मौजूद रहती हैं। यह एकाधिक कॉल के परिणामों को संचित करने की अनुमति देता है, जो विशेष रूप से मशीन लर्निंग मॉडल लोड करने जैसे महंगे संचालन के लिए उपयोगी है।

कॉल डेटा स्थानांतरण

इनवोक एपीआई का उपयोग दो मोड में किया जा सकता है: इवेंट मोड और अनुरोध-प्रतिक्रिया मोड। इवेंट मोड में, कॉल को बाद में निष्पादन के लिए कतार में जोड़ा जाता है। अनुरोध-प्रतिक्रिया मोड में, फ़ंक्शन को दिए गए पेलोड के साथ तुरंत कॉल किया जाता है, जिसके बाद प्रतिक्रिया वापस आ जाती है। दोनों मामलों में, फ़ंक्शन लैम्ब्डा वातावरण में चलता है, लेकिन विभिन्न पेलोड पथों के साथ।

अनुरोध-प्रतिक्रिया कॉल के दौरान, पेलोड अनुरोध प्रसंस्करण एपीआई (एपीआई कॉलर), जैसे एडब्ल्यूएस एपीआई गेटवे या एडब्ल्यूएस एसडीके से लोड बैलेंसर और फिर लैम्ब्डा कॉल सेवा (इनवोक सर्विस) में प्रवाहित होता है। उत्तरार्द्ध फ़ंक्शन को निष्पादित करने के लिए उपयुक्त वातावरण निर्धारित करता है और कॉल को पूरा करने के लिए वहां पेलोड पास करता है। लोड बैलेंसर इंटरनेट पर टीएलएस-संरक्षित ट्रैफ़िक प्राप्त करता है। लैम्ब्डा सेवा के भीतर ट्रैफ़िक - लोड बैलेंसर के बाद - एक विशिष्ट AWS क्षेत्र में आंतरिक VPC से होकर गुजरता है।

AWS लैम्ब्डा कॉल प्रोसेसिंग मॉडल: अनुरोध-प्रतिक्रिया मोड

ईवेंट कॉल तुरंत की जा सकती हैं या कतार में जोड़ी जा सकती हैं। कुछ मामलों में, कतार को अमेज़ॅन एसक्यूएस (अमेज़ॅन सिंपल क्यू सर्विस) का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है, जो आंतरिक पोलर प्रक्रिया के माध्यम से लैम्ब्डा कॉल पूर्ति सेवा को कॉल पास करता है। प्रेषित ट्रैफ़िक टीएलएस द्वारा संरक्षित है, और अमेज़ॅन एसक्यूएस में संग्रहीत डेटा का कोई अतिरिक्त एन्क्रिप्शन नहीं है।

ईवेंट कॉल प्रतिक्रियाएँ नहीं लौटाते - लैम्ब्डा वर्कर किसी भी प्रतिक्रिया जानकारी को अनदेखा कर देता है। अमेज़ॅन एस3, अमेज़ॅन एसएनएस, क्लाउडवॉच और अन्य स्रोतों से इवेंट-आधारित कॉल को लैम्ब्डा द्वारा इवेंट मोड में संसाधित किया जाता है। अमेज़ॅन किनेसिस और डायनेमोडीबी स्ट्रीम, एसक्यूएस कतार, एप्लिकेशन लोड बैलेंसर और एपीआई गेटवे कॉल से कॉल को अनुरोध-प्रतिक्रिया फैशन में संसाधित किया जाता है।

निगरानी

आप निम्नलिखित सहित विभिन्न AWS तंत्रों और सेवाओं का उपयोग करके लैम्ब्डा कार्यों की निगरानी और ऑडिट कर सकते हैं।

अमेज़ॅन क्लाउडवॉच
अनुरोधों की संख्या, अनुरोधों की अवधि और विफल हुए अनुरोधों की संख्या जैसे विभिन्न आँकड़े एकत्र करता है।

अमेज़ॅन क्लाउडट्रेल
आपको अपने AWS बुनियादी ढांचे से जुड़ी खाता गतिविधि जानकारी को लॉग करने, लगातार निगरानी करने और बनाए रखने की अनुमति देता है। आपके पास AWS प्रबंधन कंसोल, AWS SDK, कमांड लाइन टूल और अन्य AWS सेवाओं का उपयोग करके किए गए कार्यों का पूरा इतिहास होगा।

एडब्ल्यूएस एक्स-रे
आपके एप्लिकेशन के आंतरिक घटकों के मानचित्र के आधार पर अनुरोध प्रसंस्करण के सभी चरणों में पूर्ण दृश्यता प्रदान करता है। आपको विकास के दौरान और उत्पादन परिवेश में अनुप्रयोगों का विश्लेषण करने की अनुमति देता है।

एडब्ल्यूएस कॉन्फिग
आप लैम्ब्डा फ़ंक्शन कॉन्फ़िगरेशन (हटाने सहित) और रनटाइम, टैग, हैंडलर नाम, कोड आकार, मेमोरी आवंटन, टाइमआउट सेटिंग्स और समवर्ती सेटिंग्स, साथ ही लैम्ब्डा आईएएम निष्पादन भूमिका, सबनेटिंग और सुरक्षा समूह बाइंडिंग में परिवर्तनों को ट्रैक करने में सक्षम होंगे। .

निष्कर्ष

AWS लैम्ब्डा सुरक्षित और स्केलेबल एप्लिकेशन बनाने के लिए टूल का एक शक्तिशाली सेट प्रदान करता है। AWS लैम्ब्डा में कई सुरक्षा और अनुपालन प्रथाएँ अन्य AWS सेवाओं की तरह ही हैं, हालाँकि कुछ अपवाद भी हैं। मार्च 2019 तक, लैम्ब्डा एसओसी 1, एसओसी 2, एसओसी 3, पीसीआई डीएसएस, स्वास्थ्य बीमा पोर्टेबिलिटी और जवाबदेही अधिनियम (एचआईपीएए) अनुपालन और अन्य नियमों का अनुपालन करता है। इसलिए, जब आप अपने अगले एप्लिकेशन को लागू करने के बारे में सोच रहे हों, तो AWS लैम्ब्डा सेवा पर विचार करें - यह आपके कार्य के लिए सबसे उपयुक्त हो सकती है।

स्रोत: www.habr.com