रॅकवर सर्व्हरलेस

सर्व्हरलेस हे सर्व्हरच्या भौतिक अनुपस्थितीबद्दल नाही. हे कंटेनर किलर किंवा पासिंग ट्रेंड नाही. मेघमध्‍ये सिस्‍टम तयार करण्‍यासाठी हा एक नवीन दृष्टीकोन आहे. आजच्या लेखात आपण सर्व्हरलेस ऍप्लिकेशन्सच्या आर्किटेक्चरला स्पर्श करू, सर्व्हरलेस सेवा प्रदाता आणि मुक्त स्रोत प्रकल्प काय भूमिका बजावतात ते पाहूया. शेवटी, सर्व्हरलेस वापरण्याच्या समस्यांबद्दल बोलूया.

मला अनुप्रयोगाचा सर्व्हर भाग लिहायचा आहे (किंवा ऑनलाइन स्टोअर देखील). हे चॅट, सामग्री प्रकाशन सेवा किंवा लोड बॅलन्सर असू शकते. कोणत्याही परिस्थितीत, खूप डोकेदुखी असेल: तुम्हाला पायाभूत सुविधा तयार कराव्या लागतील, अनुप्रयोग अवलंबित्व निश्चित करावे लागेल आणि होस्ट ऑपरेटिंग सिस्टमबद्दल विचार करावा लागेल. मग आपल्याला लहान घटक अद्यतनित करावे लागतील जे उर्वरित मोनोलिथच्या ऑपरेशनवर परिणाम करत नाहीत. बरं, लोड अंतर्गत स्केलिंगबद्दल विसरू नका.

जर आपण तात्पुरते कंटेनर घेतले, ज्यामध्ये आवश्यक अवलंबित्व आधीपासूनच स्थापित केले आहे आणि कंटेनर स्वतःच एकमेकांपासून आणि होस्ट OS पासून वेगळे केले आहेत? आम्ही मोनोलिथला मायक्रोसर्व्हिसेसमध्ये विभाजित करू, त्यातील प्रत्येक अपडेट आणि इतरांपेक्षा स्वतंत्रपणे मोजला जाऊ शकतो. कोड अशा कंटेनरमध्ये ठेवून, मी तो कोणत्याही पायाभूत सुविधांवर चालवू शकतो. आधीच चांगले.

आपण कंटेनर कॉन्फिगर करू इच्छित नसल्यास काय करावे? मला अनुप्रयोग स्केलिंगबद्दल विचार करायचा नाही. सेवेवरील भार कमी असताना मी निष्क्रिय असलेल्या कंटेनरसाठी पैसे देऊ इच्छित नाही. मला कोड लिहायचा आहे. व्यवसायाच्या तर्कावर लक्ष केंद्रित करा आणि प्रकाशाच्या वेगाने उत्पादने बाजारात आणा.

अशा विचारांनी मला सर्व्हरलेस कॉम्प्युटिंगकडे नेले. या प्रकरणात सर्व्हरलेस म्हणजे सर्व्हरची भौतिक अनुपस्थिती नाही तर पायाभूत सुविधा व्यवस्थापनाची डोकेदुखी नसणे.

कल्पना अशी आहे की ऍप्लिकेशन लॉजिक स्वतंत्र फंक्शन्समध्ये विभागले गेले आहे. त्यांच्याकडे कार्यक्रमाची रचना आहे. प्रत्येक फंक्शन एक "मायक्रोटास्क" करते. क्लाउड प्रदात्याद्वारे प्रदान केलेल्या कन्सोलमध्ये फंक्शन्स लोड करणे आणि इव्हेंट स्त्रोतांशी संबंधित करणे हे विकासकाकडून आवश्यक आहे. कोड स्वयंचलितपणे तयार केलेल्या कंटेनरमध्ये मागणीनुसार अंमलात आणला जाईल आणि मी फक्त अंमलबजावणीच्या वेळेसाठी पैसे देईन.

आता ऍप्लिकेशन डेव्हलपमेंटची प्रक्रिया कशी असेल ते पाहूया.

विकसकाच्या बाजूने

पूर्वी आम्ही ऑनलाइन स्टोअरसाठी अर्जाबद्दल बोलू लागलो. पारंपारिक दृष्टिकोनामध्ये, प्रणालीचे मुख्य तर्क एका मोनोलिथिक अनुप्रयोगाद्वारे केले जाते. आणि अनुप्रयोगासह सर्व्हर सतत चालू असतो, जरी लोड नसला तरीही.

सर्व्हरलेसवर जाण्यासाठी, आम्ही ऍप्लिकेशनला मायक्रोटास्कमध्ये मोडतो. आम्ही त्या प्रत्येकासाठी आमचे स्वतःचे कार्य लिहितो. फंक्शन्स एकमेकांपासून स्वतंत्र आहेत आणि राज्य माहिती संग्रहित करत नाहीत (स्टेटलेस). ते वेगवेगळ्या भाषांमध्ये लिहिलेले देखील असू शकतात. जर त्यापैकी एक "पडला", तर संपूर्ण अनुप्रयोग थांबणार नाही. अनुप्रयोग आर्किटेक्चर यासारखे दिसेल:

सर्व्हरलेसमधील फंक्शन्समधील विभागणी मायक्रोसर्व्हिसेससह कार्य करण्यासारखे आहे. परंतु मायक्रोसर्व्हिस अनेक कार्ये करू शकते आणि फंक्शनने आदर्शपणे एक कार्य केले पाहिजे. चला कल्पना करूया की आकडेवारी गोळा करणे आणि वापरकर्त्याच्या विनंतीनुसार ते प्रदर्शित करणे हे कार्य आहे. मायक्रोसर्व्हिस पध्दतीमध्ये, एक कार्य दोन एंट्री पॉइंट्ससह एका सेवेद्वारे केले जाते: लेखन आणि वाचन. सर्व्हरलेस कॉम्प्युटिंगमध्ये, ही दोन भिन्न कार्ये असतील जी एकमेकांशी संबंधित नाहीत. डेव्हलपर संगणकीय संसाधने वाचवतो, उदाहरणार्थ, आकडेवारी डाउनलोड केल्यापेक्षा जास्त वेळा अपडेट केली जाते.

सर्व्हरलेस फंक्शन्स अल्प कालावधीत (टाइमआउट) कार्यान्वित करणे आवश्यक आहे, जे सेवा प्रदात्याद्वारे निर्धारित केले जाते. उदाहरणार्थ, AWS साठी कालबाह्य 15 मिनिटे आहे. याचा अर्थ असा की दीर्घकालीन कार्ये आवश्यकतेनुसार बदलली जातील - हेच सर्व्हरलेसला आजच्या इतर लोकप्रिय तंत्रज्ञानापेक्षा वेगळे करते (कंटेनर आणि प्लॅटफॉर्म सेवा म्हणून).

आम्ही प्रत्येक फंक्शनला एक कार्यक्रम नियुक्त करतो. इव्हेंट क्रियेसाठी ट्रिगर आहे:

कार्यक्रम
फंक्शन जी क्रिया करते

रेपॉजिटरीमध्ये उत्पादनाची प्रतिमा अपलोड केली गेली आहे.
प्रतिमा संकुचित करा आणि निर्देशिकेवर अपलोड करा

भौतिक स्टोअरचा पत्ता डेटाबेसमध्ये अद्यतनित केला गेला आहे
नकाशे मध्ये एक नवीन स्थान लोड करा

ग्राहक वस्तूंसाठी पैसे देतो
पेमेंट प्रक्रिया सुरू करा

इव्हेंट HTTP विनंत्या, प्रवाहित डेटा, संदेश रांग इत्यादी असू शकतात. इव्हेंट स्रोत म्हणजे डेटामधील बदल किंवा घटना. याव्यतिरिक्त, फंक्शन्स टायमरद्वारे ट्रिगर केले जाऊ शकतात.

आर्किटेक्चर तयार केले गेले आणि अनुप्रयोग जवळजवळ सर्व्हरलेस झाला. पुढे आम्ही सेवा प्रदात्याकडे जाऊ.

प्रदात्याच्या बाजूने

सामान्यतः, क्लाउड सेवा प्रदात्यांद्वारे सर्व्हरलेस संगणन दिले जाते. त्यांना वेगळ्या प्रकारे म्हणतात: Azure फंक्शन्स, AWS Lambda, Google क्लाउड फंक्शन्स, IBM क्लाउड फंक्शन्स.

आम्ही प्रदात्याच्या कन्सोल किंवा वैयक्तिक खात्याद्वारे सेवा वापरू. फंक्शन कोड खालीलपैकी एका प्रकारे डाउनलोड केला जाऊ शकतो:

• वेब कन्सोलद्वारे अंगभूत संपादकांमध्ये कोड लिहा,
• कोडसह संग्रहण डाउनलोड करा,
• सार्वजनिक किंवा खाजगी गिट रेपॉजिटरीजसह कार्य करा.

येथे आम्ही इव्हेंट सेट केले जे फंक्शन म्हणतात. वेगवेगळ्या प्रदात्यांसाठी इव्हेंटचे संच वेगळे असू शकतात.

प्रदात्याने त्याच्या पायाभूत सुविधांवर सेवा म्हणून कार्य (FaaS) प्रणाली तयार केली आणि स्वयंचलित केली:

1. फंक्शन कोड प्रदात्याच्या बाजूने स्टोरेजमध्ये संपतो.
2. जेव्हा एखादी घटना घडते, तेव्हा तयार वातावरण असलेले कंटेनर सर्व्हरवर स्वयंचलितपणे तैनात केले जातात. प्रत्येक फंक्शन उदाहरणाचे स्वतःचे वेगळे कंटेनर असते.
3. स्टोरेजमधून, फंक्शन कंटेनरवर पाठवले जाते, गणना केली जाते आणि परिणाम परत करते.
4. समांतर घटनांची संख्या वाढत आहे - कंटेनरची संख्या वाढत आहे. प्रणाली आपोआप स्केल करते. वापरकर्ते फंक्शनमध्ये प्रवेश करत नसल्यास, ते निष्क्रिय असेल.
5. प्रदाता कंटेनरसाठी निष्क्रिय वेळ सेट करतो - जर या कालावधीत फंक्शन्स कंटेनरमध्ये दिसत नाहीत तर ते नष्ट केले जाते.

अशा प्रकारे आपण बॉक्सच्या बाहेर सर्व्हरलेस मिळवू. आम्ही पे-एज-यू-गो मॉडेल वापरून सेवेसाठी आणि फक्त वापरल्या जाणाऱ्या फंक्शन्ससाठी आणि ते वापरल्या गेलेल्या वेळेसाठी पैसे देऊ.

विकासकांना सेवेची ओळख करून देण्यासाठी, प्रदाते 12 महिन्यांपर्यंत विनामूल्य चाचणी ऑफर करतात, परंतु एकूण गणना वेळ, दरमहा विनंतीची संख्या, निधी किंवा वीज वापर मर्यादित करतात.

प्रदात्यासोबत काम करण्याचा मुख्य फायदा म्हणजे पायाभूत सुविधांबद्दल (सर्व्हर, व्हर्च्युअल मशीन, कंटेनर) काळजी न करण्याची क्षमता. त्याच्या भागासाठी, प्रदाता स्वतःच्या विकासाचा वापर करून आणि मुक्त-स्रोत साधनांचा वापर करून FaaS लागू करू शकतो. त्यांच्याबद्दल पुढे बोलूया.

मुक्त स्रोत बाजूला पासून

मुक्त-स्रोत समुदाय मागील काही वर्षांपासून सक्रियपणे सर्व्हरलेस टूल्सवर काम करत आहे. सर्वात मोठे बाजारातील खेळाडू देखील सर्व्हरलेस प्लॅटफॉर्मच्या विकासात योगदान देतात:

• Google विकसकांना त्याचे मुक्त-स्रोत साधन ऑफर करते - जन्मजात. IBM, RedHat, Pivotal आणि SAP ने त्याच्या विकासात भाग घेतला;
• IBM सर्व्हरलेस प्लॅटफॉर्मवर काम केले OpenWhisk, जो नंतर अपाचे फाउंडेशनचा प्रकल्प बनला;
• मायक्रोसॉफ्ट अंशतः प्लॅटफॉर्म कोड उघडला Azure कार्ये.

सर्व्हरलेस फ्रेमवर्कच्या दिशेनेही विकास सुरू आहे. कुबेलेस и विखंडन पूर्व-तयार कुबर्नेट्स क्लस्टर्समध्ये तैनात, OpenFaaS Kubernetes आणि Docker Swarm या दोन्हींसोबत कार्य करते. फ्रेमवर्क एक प्रकारचे कंट्रोलर म्हणून कार्य करते - विनंती केल्यावर, ते क्लस्टरमध्ये रनटाइम वातावरण तयार करते, त्यानंतर तेथे फंक्शन लॉन्च करते.

फ्रेमवर्क तुमच्या गरजेनुसार टूल कॉन्फिगर करण्यासाठी जागा सोडतात. तर, कुबेलेसमध्ये, विकासक फंक्शन एक्झिक्यूशन टाइमआउट कॉन्फिगर करू शकतो (डिफॉल्ट मूल्य 180 सेकंद आहे). विखंडन, कोल्ड स्टार्ट समस्येचे निराकरण करण्याच्या प्रयत्नात, काही कंटेनर सतत चालू ठेवण्याचे सुचवते (जरी यात संसाधन डाउनटाइम खर्च येतो). आणि OpenFaaS प्रत्येक चव आणि रंगासाठी ट्रिगर्सचा संच ऑफर करते: HTTP, Kafka, Redis, MQTT, Cron, AWS SQS, NATs आणि इतर.

फ्रेमवर्कच्या अधिकृत दस्तऐवजीकरणामध्ये प्रारंभ करण्यासाठी सूचना आढळू शकतात. त्यांच्यासोबत काम करण्यासाठी प्रदात्यासोबत काम करण्यापेक्षा थोडे अधिक कौशल्य असणे आवश्यक आहे - ही किमान CLI द्वारे कुबर्नेट्स क्लस्टर लाँच करण्याची क्षमता आहे. जास्तीत जास्त, इतर मुक्त-स्रोत साधने समाविष्ट करा (उदाहरणार्थ, काफ्का रांग व्यवस्थापक).

आम्ही सर्व्हरलेस - प्रदात्याद्वारे किंवा मुक्त-स्रोत वापरून कसे काम करतो याची पर्वा न करता, आम्हाला सर्व्हरलेस दृष्टिकोनाचे अनेक फायदे आणि तोटे प्राप्त होतील.

फायदे आणि तोटे या दृष्टिकोनातून

सर्व्हरलेस कंटेनर इन्फ्रास्ट्रक्चर आणि मायक्रोसर्व्हिस दृष्टिकोनाच्या कल्पना विकसित करते, ज्यामध्ये संघ एका प्लॅटफॉर्मवर न बांधता बहुभाषिक मोडमध्ये कार्य करू शकतात. प्रणाली तयार करणे सोपे आहे आणि त्रुटी सुधारणे सोपे आहे. मायक्रोसर्व्हिस आर्किटेक्चर तुम्हाला एका मोनोलिथिक ऍप्लिकेशनच्या तुलनेत सिस्टममध्ये नवीन कार्यक्षमता जोडण्याची परवानगी देते.

सर्व्हरलेस विकास वेळ आणखी कमी करते, डेव्हलपरला केवळ ॲप्लिकेशनच्या व्यावसायिक तर्क आणि कोडिंगवर लक्ष केंद्रित करण्याची परवानगी देते. परिणामी, घडामोडींचा बाजार करण्यासाठी वेळ कमी होतो.

बोनस म्हणून, आम्हाला लोडसाठी स्वयंचलित स्केलिंग मिळते, आणि आम्ही फक्त वापरलेल्या संसाधनांसाठी पैसे देतो आणि जेव्हा ते वापरले जातात तेव्हाच.

कोणत्याही तंत्रज्ञानाप्रमाणे, सर्व्हरलेसचे तोटे आहेत.

उदाहरणार्थ, अशी गैरसोय कोल्ड स्टार्ट वेळ असू शकते (जावास्क्रिप्ट, पायथन, गो, जावा, रुबी सारख्या भाषांसाठी सरासरी 1 सेकंदापर्यंत).

एकीकडे, प्रत्यक्षात, कोल्ड स्टार्ट वेळ अनेक व्हेरिएबल्सवर अवलंबून असते: फंक्शन ज्या भाषेत लिहिले आहे, लायब्ररीची संख्या, कोडची संख्या, अतिरिक्त संसाधनांसह संप्रेषण (समान डेटाबेस किंवा प्रमाणीकरण सर्व्हर). विकसक हे चल नियंत्रित करत असल्याने, तो स्टार्टअप वेळ कमी करू शकतो. परंतु दुसरीकडे, विकसक कंटेनरच्या स्टार्टअप वेळेवर नियंत्रण ठेवू शकत नाही - हे सर्व प्रदात्यावर अवलंबून असते.

जेव्हा एखादे फंक्शन मागील इव्हेंटद्वारे लाँच केलेल्या कंटेनरचा पुनर्वापर करते तेव्हा कोल्ड स्टार्ट उबदार प्रारंभामध्ये बदलू शकते. ही परिस्थिती तीन प्रकरणांमध्ये उद्भवेल:

• जर क्लायंट वारंवार सेवा वापरत असतील आणि फंक्शनला कॉलची संख्या वाढली असेल;
• प्रदाता, प्लॅटफॉर्म किंवा फ्रेमवर्क तुम्हाला काही कंटेनर सतत चालू ठेवण्याची परवानगी देत ​​असल्यास;
• विकसक टायमरवर फंक्शन्स चालवत असल्यास (दर 3 मिनिटांनी म्हणा).

बर्याच अनुप्रयोगांसाठी, कोल्ड स्टार्ट ही समस्या नाही. येथे आपल्याला सेवेचा प्रकार आणि कार्ये तयार करण्याची आवश्यकता आहे. व्यवसाय अनुप्रयोगासाठी एक सेकंदाचा प्रारंभ विलंब नेहमीच महत्त्वाचा नसतो, परंतु वैद्यकीय सेवांसाठी तो गंभीर होऊ शकतो. या प्रकरणात, सर्व्हरलेस दृष्टीकोन कदाचित यापुढे योग्य राहणार नाही.

सर्व्हरलेसचा पुढील तोटा म्हणजे फंक्शनचा कमी कालावधी (कालबाह्य ज्या दरम्यान फंक्शन कार्यान्वित करणे आवश्यक आहे).

परंतु, जर तुम्हाला दीर्घकालीन कार्यांसह कार्य करायचे असेल तर, तुम्ही हायब्रिड आर्किटेक्चर वापरू शकता - सर्व्हरलेसला दुसऱ्या तंत्रज्ञानासह एकत्र करा.

सर्व सिस्टीम सर्व्हरलेस स्कीम वापरून कार्य करू शकणार नाहीत.

अंमलबजावणी दरम्यान काही ऍप्लिकेशन डेटा आणि स्थिती संग्रहित करतील. काही आर्किटेक्चर्स मोनोलिथिक राहतील आणि काही वैशिष्ट्ये दीर्घायुषी असतील. तथापि (क्लाउड तंत्रज्ञान आणि नंतर कंटेनरसारखे), सर्व्हरलेस हे एक उत्तम भविष्य असलेले तंत्रज्ञान आहे.

या शिरामध्ये, मी सर्व्हरलेस पध्दती वापरण्याच्या मुद्द्यावर सहजतेने पुढे जाऊ इच्छितो.

अर्जाच्या बाजूने

2018 साठी, सर्व्हरलेस वापराची टक्केवारी दीड पट वाढले. ज्या कंपन्यांनी त्यांच्या सेवांमध्ये तंत्रज्ञान आधीच लागू केले आहे त्यात Twitter, PayPal, Netflix, T-Mobile, Coca-Cola सारख्या बाजारपेठेतील दिग्गज आहेत. त्याच वेळी, आपल्याला हे समजून घेणे आवश्यक आहे की सर्व्हरलेस हा रामबाण उपाय नाही, परंतु विशिष्ट श्रेणीतील समस्यांचे निराकरण करण्याचे साधन आहे:

• संसाधन डाउनटाइम कमी करा. कमी कॉल्स असलेल्या सेवांसाठी सतत व्हर्च्युअल मशीन ठेवण्याची गरज नाही.
• फ्लाय वर प्रक्रिया डेटा. चित्रे संकुचित करा, पार्श्वभूमी कापून टाका, व्हिडिओ एन्कोडिंग बदला, IoT सेन्सरसह कार्य करा, गणितीय ऑपरेशन्स करा.
• इतर सेवा एकत्र “गोंद”. अंतर्गत प्रोग्रामसह Git रिपॉजिटरी, जिरा आणि कॅलेंडरसह स्लॅकमध्ये चॅट बॉट.
• भार संतुलित करा. चला येथे जवळून बघूया.

समजा अशी सेवा आहे जी 50 लोकांना आकर्षित करते. त्याखाली कमकुवत हार्डवेअर असलेले आभासी मशीन आहे. वेळोवेळी, सेवेवरील भार लक्षणीय वाढतो. मग कमकुवत हार्डवेअर सामना करू शकत नाही.

तुम्ही सिस्टीममध्ये बॅलन्सर समाविष्ट करू शकता जे तीन व्हर्च्युअल मशीनवर लोड वितरीत करेल. या टप्प्यावर, आम्ही भाराचा अचूक अंदाज लावू शकत नाही, म्हणून आम्ही काही विशिष्ट संसाधने "रिझर्व्हमध्ये" चालू ठेवतो. आणि आम्ही डाउनटाइमसाठी जास्त पैसे देतो.

अशा परिस्थितीत, आम्ही हायब्रीड पद्धतीद्वारे सिस्टमला अनुकूल करू शकतो: आम्ही लोड बॅलन्सरच्या मागे एक आभासी मशीन सोडतो आणि फंक्शन्ससह सर्व्हरलेस एंडपॉईंटची लिंक ठेवतो. जर लोड थ्रेशोल्ड ओलांडत असेल, तर बॅलन्सर फंक्शन इंस्टन्स लाँच करतो जे विनंती प्रक्रियेचा काही भाग घेते.

अशाप्रकारे, सर्व्हरलेसचा वापर केला जाऊ शकतो जेथे मोठ्या संख्येने विनंत्यांवर प्रक्रिया करणे आवश्यक आहे वारंवार नाही, परंतु तीव्रतेने. या प्रकरणात, व्हर्च्युअल मशीन किंवा सर्व्हर कायम ठेवण्यापेक्षा 15 मिनिटांसाठी अनेक कार्ये चालवणे अधिक फायदेशीर आहे.

सर्व्हरलेस कंप्युटिंगच्या सर्व फायद्यांसह, अंमलबजावणी करण्यापूर्वी, तुम्ही प्रथम ॲप्लिकेशन लॉजिकचे मूल्यांकन केले पाहिजे आणि एखाद्या विशिष्ट प्रकरणात सर्व्हरलेस कोणत्या समस्या सोडवू शकते हे समजून घेतले पाहिजे.

सर्व्हरलेस आणि सिलेक्टेल

Selectel येथे आम्ही आधीच आहोत Kubernetes सह सरलीकृत कार्य आमच्या नियंत्रण पॅनेलद्वारे. आता आम्ही आमचे स्वतःचे FaaS प्लॅटफॉर्म तयार करत आहोत. सोयीस्कर, लवचिक इंटरफेसद्वारे सर्व्हरलेस वापरून विकासकांनी त्यांच्या समस्या सोडवता याव्यात अशी आमची इच्छा आहे.

आदर्श FaaS प्लॅटफॉर्म काय असावे आणि तुम्हाला तुमच्या प्रोजेक्टमध्ये सर्व्हरलेस कसे वापरायचे आहे याबद्दल तुमच्या कल्पना असल्यास, त्या टिप्पण्यांमध्ये शेअर करा. प्लॅटफॉर्म विकसित करताना आम्ही तुमच्या शुभेच्छा विचारात घेऊ.
 
लेखात वापरलेली सामग्री:

• सर्व्हरलेस वापराची टक्केवारी दीड पटीने वाढली आहे (संपूर्ण राइटस्केल अहवाल)
• अनुप्रयोगाच्या भाषेवर किती थंड प्रारंभ वेळ अवलंबून आहे

स्त्रोत: www.habr.com