作者 | 不瞋
企業進行數位化轉型，從生產資料、生產關係、戰略規劃、增長曲線四個層面來看：
從雲服務商的角度來看雲的演進趨勢，在 cloud 1.0 時代，基礎設施的雲化是其主題，採用雲託管模式，雲上雲下的應用保持相容，傳統的應用可以直接遷移到雲上，這種方式的核心價值在於資源的彈性和成本的低廉；在基礎設施提供了海量算力之後，怎麼幫助使用者更好地利用算力，加速企業創新的速度，就成為雲的核心能力。
如果仍在伺服器上構建基礎應用，那麼研發成本就會很高，管理難度也很大，因此有了 cloud 2.0，也就是雲原生時代。在雲原生時代，雲服務商提供了豐富的託管服務，助力企業數位化轉型和創新，使用者可以像搭積木一樣基於各種雲服務來構建應用，大大降低了研發成本。
雲原生應用有三個非常關鍵的要素：微服務架構，應用容器化和 serverless 化，敏捷的軟體交付流程。
單體架構和微服務架構各有各的特點，其主要特點對比如下圖所示。總的來說，單體架構上手快，但是維護難，微服務架構部署較難，但是獨立性和敏捷性更好，更適合雲原生應用。
▲ 單體架構 vs 微服務架構
容器是當前最流行的**封裝方式，借助 k8s 及其生態的能力，大大降低了整個基礎設施的管理難度，而且容器在程式的支撐性方面提供非常出色的靈活性和可移植性，越來越多的使用者開始使用容器來封裝整個應用。 serverless 計算是另外一種形態，做了大量的端到端整合和雲服務的整合，大大提高了研發效率，但是對傳統應用的相容性沒有容器那麼靈活，但是也帶來了很大的整潔性，使用者只需要專注於業務邏輯的編碼，聚焦於業務邏輯的創新即可。
敏捷的應用交付流程是非常重要的乙個要素，主要包括流程自動化，專注於功能開發，快速發現問題，快速發布上線。
serverless 是乙個新的概念，但是其內涵早就已經存在。阿里雲或者 aws 的第乙個雲服務都是物件儲存，物件儲存實際上就是乙個儲存領域的 serverless 服務；另外，serverless 指的是乙個產品體系，而不是單個產品。當前業界雲服務商推出的新功能或者新產品絕大多數都是 serverless 形態的。阿里雲 serverless 產品體系包括計算、儲存、api、分析和中介軟體等，目前雲的產品體系正在 serverless 化。
阿里雲 serverless 計算平台函式計算，有 4 個特點：
那麼，阿里雲函式計算是如何做到以上 4 點呢？阿里雲函式計算的產品能力大圖如下圖所示，首先函式計算產品是建立在阿里巴巴的基礎設施服務之上的產品，對在其之上的計算層進行了大量優化。接著在應用層開發了大量能力和工具，基於以上產品能力，為使用者提供多種場景下完整的解決方案，才有了整個優秀的函式計算產品。函式計算是阿里雲的乙個非常基礎的雲產品，阿里雲的許多產品和功能均是建立在函式計算的基礎上。目前阿里雲函式計算已經在全球 19 個區域提供服務。
▲ 阿里雲函式計算產品能力大圖
雲原生應用的高可用是乙個系統的工程，包括眾多方面，完整的高可用體系構建需要很多時間和精力。那麼 serverless 計算是如何幫助使用者簡化雲原生應用高可用設計、實施的複雜度呢？ 如下圖所示，高可用體系建設要考慮的點包括基礎設施層、執行時層、資料層以及應用層，且每一層都有大量的工作要做才可以實現高可用。函式計算主要是從容錯、彈性、流控、監控四方面做了大量工作來實現高可用，下圖中藍色虛線框所對應的功能均由平台來實現，使用者是不需要考慮的。藍色實線框雖然平台做了一些工作來簡化使用者的工作難度，但是仍需要使用者來進行關注，而橘紅色的實線框代表需要使用者去負責的部分功能。結合平台提供的功能和使用者的部分精力投入，可以極大地減輕使用者進行高可用體系建設的難度。
▲ 函式計算高可用
函式計算在很多方面做了優化來幫助使用者建設高可用體系。下圖展示了函式計算在可用區容災方面的能力。從圖中可知，函式計算做了相應的負載均衡，使得容災能力大大提公升。
▲ 函式計算多可用區容災
下圖展示的是函式計算對事件的非同步處理，其處理流水線主要包括事件佇列、事件分發、事件消費三個環節，在每乙個環節上都可以進行水平伸縮，其中乙個比較關鍵的點是事件的分發需要匹配下游的消費能力。另外，通過為不同函式指定不同數量的計算資源，使用者能方便地動態調整不同型別事件的消費速度。此外，還可以自定義錯誤重試邏輯，並且有背壓反饋和流控，不會在短時間內產生大量請求時壓垮下乙個服務。
▲ 函式計算事件非同步處理
在函式計算的可觀測性上面，提供了日誌收集和查詢功能，除了預設的簡單日誌查詢功能外，還提供了高階日誌查詢，使用者可以更方便地進行日誌分析。在指標收集和視覺化方面，函式計算提供了豐富的指標收集能力，並且提供了標準指標、概覽資訊等檢視，可以更方便使用者進行運維工作。 下圖是應用交付的乙個示意圖，在整個應用的交付過程中，只有每個環節都做好，才能夠建設乙個敏捷的應用交付流程，其核心是自動化，只有做到了自動化，才能提公升整個流水線的效率和敏捷度。
▲ 敏捷的應用交付流程
下圖展示了自動化應用交付流水線在每個環節的具體任務。其中需要注意的是做到基礎設施即**，才能進行模板定義和自動化設定應用執行環境，進而實現自動化的持續整合等。
▲ 自動化應用交付流水線
做到了應用的自動化交付之後，對整個研發效率的幫助是非常大的。在 serverless 應用上，阿里雲提供了多種工具來幫助使用者實現基礎設施即**。serverless 的模型有乙個很好的能力，就是同乙份模板可以傳入不同的引數，進而生成不同環境的定義，然後通過自動化地管理這些環境。
對於應用本身不同服務版本的交付和灰度發布，函式計算提供了服務版本和服務別名來提供相應的服務，整個應用的灰度發布流程可以簡化成一些 api 的操作，大大提公升業務的效率。通過 serverless 計算平台提供的這些能力，整個軟體應用的交付流水線自動化程度得到了大幅度的提高。
函式計算還有乙個很有用的功能——對存量應用的相容性。通過 custom runtime，能夠適配很多的流行框架，相容傳統應用，使其能夠很容易地適配到 serverless 平台上面，由控制台提**用的建立、部署、關聯資源管理、監控等一系列服務。
除了函式計算，還可以用 serverless 工作流對不同的應用環節、不同的函式進行編排，通過描述性的語言去定義工作流，由其可靠地執行每乙個步驟，這就大幅度降低使用者對於複雜任務的編排難度。
函式計算有幾個典型的應用場景，乙個就是 web/api 後端服務，阿里雲已經有包括石墨文件、微博、世紀華聯在內的多個成功應用案例。
函式計算的另外乙個應用場景就是大規模的資料並行處理，比如往 oss 上面上傳大量的、音訊、文字等資料，可以觸發函式做自定義的處理，比如轉碼、截幀等。這方面的成功案例包括虎撲、分眾傳媒、百家互聯等。
函式計算還有乙個應用場景就是資料實時流式處理，比如不同的裝置產生的訊息、日誌傳送到訊息佇列等管道類似的服務中，就可以觸發函式來進行流式處理。
最後乙個應用場景就是運維的自動化，通過定時觸發、雲監控事件觸發、流程編排等方式呼叫函式完成運維任務，大大降低運維成本和難度，典型的成功案例有圖森未來等。
圖森未來是一家專注於 l4 級別無人駕駛卡車技術研發與應用的人工智慧企業，面向全球提供可大規模商業化運營的無人駕駛卡車技術，為全球物流運輸行業賦能。在路測過程中會有大量資料產生，而對這些資料的處理流程複雜多變，即使對於同一批資料，不同的業務小組也會有不同的使用及處理方式。如何有效管理不同的資料處理流程、降低人為介入頻率能夠大幅的提高生產效率。
路測不定時執行的特點使得流程編排任務執行時間點、執行時長具有極大的不確定性，本地機房獨自建立流程管理系統難以最大優化機器利用率，造成資源浪費。而圖森未來本地已有許多單元化業務處理指令碼及應用程式，但因為各種限制而無法全量的遷移上雲，這也對如何合理化使用雲上服務帶來了挑戰。
針對上述情況，圖森未來開始探索資料處理平台的自動化。阿里雲 serverless 工作流按執行排程的次數計費，具有易用易整合、運維簡單等諸多優點，能夠很好地解決上述場景中所遇到的問題，非常適合這類不定時執行的離線任務場景。
serverless 工作流還支援編排本地或自建機房的任務，圖森未來通過使用 serverless 工作流原生支援的訊息服務 mns 解決了雲上雲下的資料打通問題，使得本地的原有任務得到很好的編排及管理。
除了排程外，serverless 工作流也支援對任務的狀態及執行過程中所產生的資料進行維護。圖森未來通過使用任務的輸入輸出對映及狀態匯報機制，高效地管理了流程中各任務的生命週期及相互間的資料傳遞。
在未來，隨著業務規模的擴大，圖森未來將持續優化離線大資料處理流程的執行效率及自動化水平。通過各種探索，圖森未來將進一步提公升工程團隊的效率，將更多的精力和資金投入到業務創新中去。
serverless 工作流是阿里雲 serverless 產品體系中的關鍵一環。通過 serverless 工作流，使用者能夠將函式計算、視覺智慧型平台等多個阿里雲服務，或者自建的服務，以簡單直觀的方式編排為工作流，迅速構建彈性高可用的雲原生應用。
自 2017 年推出函式計算起，該服務根據應用負載變化實時智慧型地彈性擴縮容，1 分鐘完成上萬例項的伸縮並保證穩定的延時。目前已經支撐微博、芒果 tv、華大基因、圖森未來、石墨科技等使用者的關鍵應用，輕鬆應對業務洪峰。
從單體應用走向服務化
之前講解了什麼是微服務 微服務的核心在於服務治理，微服務架構是將複雜臃腫的單體應用進行細粒度的服務化拆分，每個拆分出來的服務各自獨立打包部署，並交由小團隊進行開發和運維，從而極大地提高了應用交付的效率。什麼時候進行服務化拆分？拆分單體應用有哪些標準呢？這個時候就需要大規模地擴張開發人員，以支撐多個功...
從誠懇出發，邁向自我實現
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