無伺服器運算對DevOps團隊的五大挑戰及因應之道

無伺服器(Serverless)是一種雲端運算執行模式,由雲端供應商動態管理機器資源的分配。「無伺服器」一詞或許有些誤導,因為確實仍有伺服器參與其中,只是開發人員不須再考慮伺服器的問題。

無伺服器的理念在於將基礎架構抽象化,使開發人員能專注於程式碼。函式(Functions)是程式碼的單元,可由各種事件觸發,包括HTTP請求、資料庫事件、佇列服務、監控警示、檔案上傳、排程事件(Cron工作)以及使用者註冊或應用程式內活動。

無伺服器對DevOps團隊的重要性

無伺服器運算為應用程式的建置、部署和管理帶來範式轉移,直接影響DevOps團隊。對這些團隊而言,無伺服器的核心優勢在於大幅降低營運開銷。有了無伺服器,雲端供應商將負責執行伺服器、確保其可靠性並擴展基礎架構。這使DevOps團隊免於例行的伺服器配置、維護和修補工作,能更專注於優化應用程式的程式碼和商業邏輯。

然而,這種轉變也要求改變思維模式和方法。DevOps團隊必須適應無伺服器所推動的更細微、事件驅動的架構。他們需要設計系統時考慮個別函式及其互動方式,而非傳統的單體應用程式或甚至微服務。這需要對雲端環境及其服務有更深入的理解,因為無伺服器函式通常與其他雲端服務(如資料庫、訊息佇列和API閘道器)緊密整合。

此外,無伺服器運算在安全性、監控和成本管理等領域帶來新的挑戰。例如,無伺服器函式的短暫性質可能會使傳統監控方法效果降低,而動態擴展可能導致成本無法預期。DevOps團隊需要制定新策略並採用專門工具來解決這些挑戰。儘管存在這些問題,無伺服器在敏捷性、擴展性和潛在成本節省方面的優勢,使其成為DevOps工具箱中不可或缺的一環,尤其是對於那些希望在雲端中心世界中快速創新和部署的組織。

無伺服器對DevOps團隊的五大挑戰及因應之道

• 無伺服器監控的複雜性
  在無伺服器世界中,一大挑戰是監控的複雜性。有別於傳統架構可監控實體或虛擬伺服器,在無伺服器中,您需要監控個別函式。由於可能同時運行數百甚至數千個函式,這可能很棘手。
• 為有效監控無伺服器架構,您需要超越傳統方法。您需要能夠提供函式層級洞見的工具,例如AWS CloudWatch或Azure Monitor。這些工具允許您監控每個函式的指標,如執行時間、錯誤率和調用次數。
• 但監控不僅僅是收集指標那麼簡單。它還需要了解您的函式與系統其他組件之間的關係。為此,您需要分佈式追蹤工具,如AWS X-Ray或OpenTelemetry,它們可以提供請求在系統中流動的詳細視圖。
• 管理Lambda冷啟動
  DevOps團隊面臨的最常見無伺服器挑戰之一是冷啟動(Cold Starts)。「冷啟動」是指在函式長時間閒置後調用時發生的延遲。這種延遲可能會嚴重影響依賴實時處理的應用程式性能。
• 管理Lambda冷啟動的第一步是了解導致它們的觸發因素。通常,當創建新的函式實例時會發生冷啟動,原因可能有多種,如流量增加、部署新版本的函式或函式閒置太久。
• 要克服這一挑戰,您可以採用多種策略。首先,您可以使用AWS Lambda提供的Provisioned Concurrency功能,該功能允許您保持指定數量的函式實例處於熱啟動狀態,隨時準備響應調用。另一個策略是設計應用程式具有抵禦冷啟動的彈性,方法是實現重試邏輯或盡可能使用異步調用。
• 無伺服器架構的安全性考量
  安全性是任何DevOps團隊的重中之重。在無伺服器架構中,您對底層基礎架構的控制較少,使確保應用程式安全性變得更加困難。
• 確保無伺服器應用程式安全的第一步是了解共同責任模式。在無伺服器環境中,雲端供應商負責確保基礎架構安全,而您則負責確保程式碼和配置的安全。這意味著您需要格外注意輸入驗證、錯誤處理和安全配置實踐等方面。
• 無伺服器安全性的另一個關鍵方面是權限管理。您的每個函式都應該只具有執行任務所需的最低權限。這可以通過使用雲端供應商提供的身份和存取管理(IAM)服務來實現。
• 管理第三方依賴
  在無伺服器架構中,管理第三方依賴是DevOps團隊經常面臨的另一個挑戰。這些依賴可能會為您的應用程式帶來漏洞、影響函式的性能,甚至增加無伺服器部署的成本。
• 管理第三方依賴的關鍵在於盡量減少使用。只使用應用程式所需的依賴,並定期檢查以確保它們仍然需要。您還應該及時更新依賴,以獲得最新的安全性修補和改進。
• 在使用第三方依賴時,了解它們對函式的影響也很重要。您可以使用AWS X-Ray或Google Cloud Trace等工具來監控這些依賴對函式性能的影響。
• 成本管理和優化
  雖然無伺服器可以節省成本,但如果不小心,很容易產生高昂的費用。這是因為在無伺服器中,您需要為每次函式調用付費,即使結果是錯誤。

要在無伺服器中管理成本,您需要密切監控使用情況。AWS Cost Explorer或Google Cloud Billing等工具可以提供費用洞見,幫助您識別可優化的領域。

您還可以通過設計高效的函式來優化成本。這意味著編寫執行快速、高效的程式碼,盡量減少使用第三方依賴,並管理函式的並發性。

總之,雖然無伺服器技術帶來許多好處,但它也為DevOps團隊帶來了獨特的挑戰。通過了解這些挑戰並採用正確的策略,您可以有