Máy tính không máy chủ: Các tính năng chính và cách thức hoạt động

Điện toán không máy chủ là một phương pháp độc đáo để lưu trữ các ứng dụng web giúp loại bỏ mọi công việc quản lý máy chủ, cho phép người xây dựng làm những gì họ giỏi nhất.

Tính linh hoạt, dễ quản lý, dễ mở rộng quy mô và chi phí thấp hơn là một số điểm nổi bật khiến điện toán không máy chủ trở nên rất hấp dẫn đối với các nhóm phát triển và công ty.

Môi trường điện toán không máy chủ chạy mã phía máy chủ theo yêu cầu và không cần máy chủ chuyên dụng, máy ảo hoặc thậm chí là vùng chứa hoạt động liên tục.

Bài đăng này khám phá thế giới điện toán không máy chủ để chỉ ra cách nó có thể mang lại lợi ích cho công ty hoặc dự án tiếp theo của bạn.

Máy tính không máy chủ hoạt động như thế nào?

Dịch vụ không có máy chủ là môi trường điện toán được quản lý hoàn toàn bởi nhà cung cấp dịch vụ. Tất cả những gì nhà phát triển phải làm là tạo chức năng của mình và tải lên nền tảng, sau đó mọi thứ sẽ được xử lý tự động. Đây là cách thực hiện.

• Cò súng: Mỗi hàm không có máy chủ đều có một trình kích hoạt sự kiện gọi hàm đó vào hoạt động. Nó có thể là một yêu cầu HTTP hoặc cơ sở dữ liệu, cron job, tải tệp lên hoặc bất cứ thứ gì. Vấn đề là mọi người đều biết những gì cần xảy ra để tập lệnh thực thi.
• Phân bổ tài nguyên: Nếu sự kiện/kích hoạt mong đợi xảy ra, thì nền tảng sẽ nhanh chóng khởi động môi trường thực thi với CPU, bộ nhớ và mạng trong vòng vài mili giây. Điều này thường được thực hiện bằng container.
• Thực hiện chức năng:Nền tảng chuyển lệnh thực thi sang tập lệnh sau khi phân bổ tài nguyên, do đó ứng dụng hiện có thể thực thi trong môi trường thực thi của nhà cung cấp dịch vụ.
• Mở rộng quy mô:Nếu cần thêm tài nguyên, hệ thống sẽ tự động mở rộng bằng cách tạo thêm nhiều container với ứng dụng để cân bằng tải.
• Kết quả & Quản lý: Tùy thuộc vào nhà cung cấp và dịch vụ, các tác vụ, kết quả, phản hồi, giám sát và quy trình ghi nhật ký khác nhau có thể diễn ra. Các tài nguyên đã sử dụng cũng được ghi lại để thanh toán theo hình thức trả tiền khi sử dụng.

Các tính năng chính của hệ thống không máy chủ

Có một số tính năng nhất định mà hầu hết các nền tảng điện toán không máy chủ chia sẻ với nhau, bất kể những điểm khác biệt khác của chúng. Vì vậy, để hiểu rõ hơn về điện toán không máy chủ, sau đây là những tính năng chính.

• Dựa trên đám mây:Điện toán không máy chủ là công nghệ triển khai và phát triển ứng dụng gốc trên nền tảng đám mây.
• Quản lý máy chủ Zero: Nền tảng điện toán không máy chủ giúp người dùng dễ dàng phát triển và triển khai ứng dụng mà không cần phải quản lý máy chủ. Chỉ cần tải mã của bạn lên và mọi thứ khác sẽ tự động được xử lý.
• Sự kiện/Kích hoạt: Không giống như máy ảo và dịch vụ container, hệ thống không máy chủ không phải lúc nào cũng chạy. Thay vào đó, chúng chỉ được kích hoạt bất cứ khi nào cần thiết bởi một sự kiện hoặc trình kích hoạt.
• Làm bao nhiêu trả bấy nhiêu: Máy tính không máy chủ chỉ sử dụng tài nguyên khi được kích hoạt. Điều này làm cho chúng rẻ hơn khi chạy so với các container, luôn cần phải hoạt động, bất kể chúng có được sử dụng hay không. Do đó, các dịch vụ không máy chủ được tính phí theo mức sử dụng theo định dạng trả tiền khi sử dụng.
• Tự động mở rộng quy mô: Nền tảng không máy chủ sẽ tự động tăng hoặc giảm phân bổ tài nguyên cho ứng dụng để cân bằng nhu cầu tải của ứng dụng.
• Không có quốc tịch theo mặc định: Hầu hết các nền tảng không có máy chủ đều không có trạng thái theo mặc định, nghĩa là chúng không lưu trữ bất kỳ dữ liệu nào giữa các lần gọi. Tính năng này khiến chúng trở nên tạm thời và lý tưởng cho phương pháp lập trình không đồng bộ để xử lý nhiều tác vụ cùng một lúc.

Lợi ích kinh doanh của điện toán không máy chủ

Sau đây là một số lợi ích kinh doanh của điện toán không máy chủ.

• Phát triển đơn giản hóa: Không cần quản lý cơ sở hạ tầng. Không cần cấu hình máy chủ, không cần môi trường, không cần ngân sách và không cần thiết lập gì cả. Tất cả những gì bạn cần làm là tập trung vào phát triển ứng dụng và nền tảng không máy chủ của bạn sẽ lo phần còn lại.
• Thời gian đưa ra thị trường nhanh hơn:Việc dành ít thời gian hơn cho việc quản lý cơ sở hạ tầng cho phép nhóm của bạn phát triển và đưa nhiều tính năng và ứng dụng hơn ra thị trường.
• Hiệu quả chi phí: Hệ thống không máy chủ hoàn hảo cho các ứng dụng không được sử dụng thường xuyên. Theo cách này, bạn tiết kiệm được chi phí phải bỏ ra để duy trì máy chủ hoặc container luôn sẵn sàng.
• Tự động mở rộng quy mô: Không cần phải lo lắng về việc lập ngân sách để quản lý tải máy chủ. Ứng dụng của bạn được tự động mở rộng và bạn chỉ bị tính phí cho những gì bạn đã sử dụng.

Không có máy chủ so với Container

Máy tính không có máy chủ và container hóa là hai công nghệ đám mây gốc cho phép bạn tiết kiệm chi phí, triển khai ứng dụng nhanh chóng và đáng tin cậy, tự động hóa hoạt động và dễ dàng mở rộng quy mô nếu cần.

Mặc dù chúng có mục đích có vẻ giống nhau, nhưng container và hệ thống không có máy chủ lại khác nhau. Đầu tiên, nhà phát triển cần khởi động và duy trì một container cung cấp môi trường thực thi của mình, trong khi nhà cung cấp dịch vụ thực hiện tất cả những điều đó trong các thiết lập không có máy chủ.

Thứ hai, container phù hợp hơn với các ứng dụng lớn hơn, cần chạy trong thời gian dài, trong khi serverless phù hợp hơn với các ứng dụng nhỏ hơn không thường xuyên sử dụng. Hơn nữa, container cung cấp khả năng kiểm soát hoàn toàn môi trường thực thi, trong khi serverless cung cấp ít hoặc không có khả năng kiểm soát môi trường.

Cuối cùng, container có tính di động, vì bạn có thể di chuyển container từ nhà cung cấp này sang nhà cung cấp khác mà không gặp bất kỳ sự cố nào, trong khi các ứng dụng không có máy chủ có thể bị phụ thuộc vào nhà cung cấp, vì môi trường thực thi của mỗi nhà cung cấp là duy nhất.

Không có máy chủ so với FaaS so với BaaS

Một nhóm thuật ngữ tương tự nhưng khác nhau khác là serverless, FaaS và BaaS. FaaS là ​​viết tắt của Function as a Service, trong khi BaaS là ​​viết tắt của Backend as a Service. Cả hai công nghệ đều là tập hợp con của serverless, nhưng chúng khác nhau về cách tiếp cận.

Chức năng như một dịch vụ là thuật ngữ chủ yếu liên quan đến điện toán không máy chủ. Đây là hệ thống mà nhà cung cấp cung cấp tất cả các tài nguyên cần thiết để thực thi ứng dụng trên đám mây. Các ứng dụng FaaS thường dành riêng cho một ngôn ngữ lập trình và thường thực hiện một hành động cụ thể, duy nhất với mỗi lần gọi.

Ngược lại, Backend as a Service bao gồm tất cả các dịch vụ mà một ứng dụng đám mây cần để hoạt động. Chúng có thể bao gồm lưu trữ, dịch vụ cơ sở dữ liệu, dịch vụ xác thực, khả năng mở rộng, v.v. Dịch vụ BaaS cũng loại bỏ nhu cầu về máy chủ, máy ảo và quản lý container, giống như FaaS.

Các loại hệ thống không máy chủ và ứng dụng công nghiệp

Công nghệ không máy chủ cung cấp hầu hết các chức năng điện toán mà người dùng yêu cầu trong môi trường đám mây mà không cần phải quản lý cơ sở hạ tầng cơ bản của họ. Sau đây là một số trong nhiều cách mà các dịch vụ không máy chủ này được cung cấp.

1. FaaS (Chức năng như một dịch vụ):Từ PHP đến JavaScript hoặc các hàm GO, nhiều nhà cung cấp cung cấp các gói FaaS khác nhau cho các ngôn ngữ khác nhau và cũng có khả năng tự động mở rộng.
2. BaaS (Dịch vụ nền tảng): Từ netlify đến Amplify AWS, Tường lửa, Ứng dụngViếtvà nhiều dịch vụ khác, backend-as-a-service giúp phát triển các loại ứng dụng web cụ thể một cách dễ dàng.
3. Lưu trữ web tĩnh: Các trang web tĩnh không cần máy chủ phụ trợ như PHP và MySQL. Chúng chỉ phục vụ các tệp HTML và JavaScript được dựng sẵn, giúp việc bảo trì dễ dàng và tiết kiệm. Chúng cũng là các trang web tải nhanh nhất và tuyệt vời cho SEO.
4. Truyền dữ liệu xử lý:Các ứng dụng không có máy chủ lý tưởng cho việc xử lý dữ liệu trực tuyến vì chúng có thể mở rộng khi cần và hoàn hảo cho mọi loại phân tích thời gian thực.
5. Ứng dụng di động và web:Các ứng dụng di động và web ít được sử dụng cũng sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ việc triển khai không có máy chủ.
6. Cơ sở dữ liệu:Các ứng dụng cơ sở dữ liệu có tải trọng thay đổi hoặc không thể đoán trước cũng có thể tận dụng nhiều lợi ích của điện toán không máy chủ.
7. Dịch vụ vi mô & API:Hệ thống không máy chủ là nền tảng lý tưởng để phát triển và triển khai các dịch vụ vi mô và API có nhu cầu không thể đoán trước.
8. Quy trình theo yêu cầu/Sự kiện:Bất kỳ sự kiện không ổn định nào cần xử lý đều sẽ được hưởng lợi từ mô hình không có máy chủ.
9. Ứng dụng IoT:Các ứng dụng Internet vạn vật có tải trọng nhỏ và các yêu cầu tối thiểu khác sẽ hoạt động tốt khi kết nối với các ứng dụng không có máy chủ.
10. Nhiệm vụ theo lịch trình/Cron: Một cơ hội tuyệt vời khác cho ứng dụng không có máy chủ.
11. Nhiệm vụ không đồng bộ và xử lý hàng loạt:Môi trường không trạng thái, không máy chủ cũng lý tưởng để xử lý các tác vụ không đồng bộ và xử lý hàng loạt dữ liệu với nhu cầu không thể đoán trước.

Những thách thức của hệ thống không máy chủ

Máy tính không máy chủ cũng có những thách thức và bất lợi của nó. Đây là những lý do khác nhau hạn chế việc triển khai hoặc khiến nó không thể sử dụng trong một số dự án. Chúng như sau.

• Bắt đầu lạnh: Một ứng dụng không có máy chủ sẽ gặp một số sự chậm trễ khi khởi động khi không được sử dụng thường xuyên. Sự chậm trễ hoặc khởi động nguội này xảy ra vì nền tảng sẽ tự động đưa ứng dụng không có máy chủ vào chế độ ngủ khi không được sử dụng, để giải phóng tài nguyên. Khi ứng dụng được yêu cầu lại, nền tảng sẽ nhanh chóng tạo lại môi trường thực thi của nó.
• Khóa nhà cung cấp: Không giống như công nghệ máy ảo và công nghệ container, công nghệ điện toán không máy chủ phụ thuộc hoàn toàn vào nhà cung cấp dịch vụ. Họ cung cấp môi trường, thiết lập quyền ứng dụng, dung lượng bộ nhớ và CPU, giới hạn thực thi, v.v. Tình huống như vậy có xu hướng khiến các nhà phát triển phụ thuộc vào nền tảng của nhà cung cấp dịch vụ vì việc chuyển đổi nhà cung cấp trở nên khó khăn hơn.
• Mất kiểm soát: Là một nhà phát triển, bạn có quyền kiểm soát hạn chế đối với môi trường thực thi. Điều tốt nhất bạn có thể làm thường là chọn một nhà cung cấp dịch vụ có môi trường thực thi, biến và quyền chính xác mà bạn cần.
• Các vấn đề kiểm tra và gỡ lỗi: Lỗi thực thi và lỗi hệ thống trong môi trường không có máy chủ phụ thuộc vào nền tảng. Một số tốt hơn những nền tảng khác, nhưng không tốt bằng thiết lập container hoặc VM.
• Giới hạn: Giới hạn bộ nhớ và thời gian thực thi được nhà cung cấp thiết lập và không thể thay đổi.

Danh sách các dịch vụ không có máy chủ phổ biến

Sau đây là một số dịch vụ không có máy chủ phổ biến nhất trên mạng.

• Không có máy chủ AWS: Bao gồm Lambda, Fargate, Step Functions và nhiều hơn nữa
• Google Cloud không có máy chủ: Bao gồm Cloud Run, Functions, Eventarc, Firestore, Cloud SQL, Scheduler
• Microsoft Azure: Bao gồm Lưu trữ, Cơ sở dữ liệu, Tính toán và DevOps
• Các chức năng đám mây của IBM
• Alibaba Cloud Function Compute
• Các hàm Netlify
• Các hàm cạnh Vercel
• Các hàm Twillo
• Chức năng đám mây Firebase
• Amplify AWS
• Ứng dụngViết

Câu Hỏi Thường Gặp

Sau đây là những câu hỏi thường gặp về điện toán không máy chủ.

H: Lợi ích chính của hệ thống không máy chủ là gì?

A: Lợi ích chính là dễ sử dụng vì không phải thiết lập hoặc quản lý máy chủ trong khi vẫn chạy được các ứng dụng web đáng tin cậy và có khả năng mở rộng.

H: Khởi động nguội trong hệ thống không máy chủ là gì?

A: Khởi động nguội của hệ thống không có máy chủ đề cập đến sự chậm trễ ban đầu trong việc thực thi một ứng dụng hoặc chức năng nếu nó không được sử dụng trong một thời gian. Sự chậm trễ này là do hệ thống phải thiết lập các tài nguyên mới để chạy mã.

H: Tôi có thể sử dụng hệ thống không máy chủ cho bất kỳ loại ứng dụng nào không?

A: Thời gian thực hiện hạn chế khiến không thể chạy mọi loại ứng dụng trên serverless. Bạn chỉ có thể chạy các ứng dụng kéo dài trong vài phút hoặc ít hơn với serverless vì nhà cung cấp dịch vụ thường đặt giới hạn thời gian.

H: Tôi có thể sử dụng ngôn ngữ lập trình nào cho điện toán không máy chủ?

A: Bạn có thể sử dụng bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào cho ứng dụng không có máy chủ, tuy nhiên, trước tiên bạn cần đảm bảo rằng nhà cung cấp dịch vụ của bạn hỗ trợ ngôn ngữ đó. Hầu hết các nhà cung cấp đều liệt kê các ngôn ngữ mà họ hỗ trợ.

H: Có thể gỡ lỗi ứng dụng không có máy chủ không?

A: Có thể, tùy thuộc vào các công cụ do nhà cung cấp dịch vụ cung cấp. Tuy nhiên, nhìn chung việc gỡ lỗi sẽ khó hơn so với ứng dụng được chứa trong container.

H: Tôi có thể kết hợp dịch vụ không máy chủ với dịch vụ dựa trên máy chủ không?

A: Vâng, chắc chắn rồi.

Kết luận

Điện toán không máy chủ là một cách tiếp cận mang tính cách mạng để phát triển và lưu trữ các ứng dụng trên đám mây. Nó giúp mọi thứ dễ quản lý hơn, chi phí vận hành rẻ hơn và bao gồm khả năng mở rộng cấp doanh nghiệp.

Vì vậy, cho dù bạn là nhà phát triển muốn đơn giản hóa quy trình làm việc hay là doanh nghiệp đang cố gắng tối ưu hóa cơ sở hạ tầng CNTT, bạn sẽ đồng ý rằng điện toán không máy chủ sẽ tồn tại lâu dài và có thể giúp bạn cải thiện dự án tiếp theo.