Introduzione: Il turno senza server

Le applicazioni cloud moderne richiedono agilità, scalabilità e efficienza dei costi – requisiti che le architetture server tradizionali sempre lottano spesso per incontrare. Il calcolo senza server è emerso come paradigma che astratti la gestione delle infrastrutture, permettendo agli sviluppatori di concentrarsi esclusivamente sulla logica aziendale.

Quali sono le funzioni azure?

Azure Functions è un servizio di calcolo senza server che consente di eseguire piccoli pezzi di codice, chiamati funzioni, in risposta ad una vasta gamma di eventi. A differenza di platform-as-a-service (PaaS) o di modelli di infrastruttura-as-a-service (IaaS), il calcolo serverless elimina la necessità di fornire o gestire server.

Ogni funzione è senza condizioni per il design, anche se è possibile persistere nello stato utilizzando lo storage esterno o database. Il runtime supporta più linguaggi di programmazione tra cui C#, JavaScript, Python, Java, PowerShell e TypeScript. Le funzioni sono ospitate all'interno di una Function App, che funge da contenitore per il raggruppamento e la gestione delle funzioni correlate, la configurazione di condivisione e la scalabilità come unità.

Trigger, Bindings, e Runtime

Il concetto di base dietro Azure Functions è il trigger, un evento che causa la funzione da eseguire. I trigger comuni includono richieste HTTP, orari timer (cron-like), messaggi da Azure Queue Storage o Service Bus, blobs vengono creati o aggiornati in Blob Storage, e gli eventi da Event Grid. Oltre ai trigger, Azure Functions supporta i binding di input e output, che sono connessioni dichiarative alla coda di altri servizi.

Caratteristiche chiave in profondità

Oltre alle basi, diverse funzionalità rendono Azure Functions una scelta potente per architetture orientate agli eventi:

  • I trigger per eventi:[] Reagisci a oltre una dozzina di tipi di trigger, inclusi eventi personalizzati tramite Event Grid. Questa flessibilità consente di collegare le funzioni in quasi tutte le cloud o in-premises event source.
  • Ridimensionamento automatico:[] Il Piano di Consumo si estensi automaticamente in base al numero di eventi in arrivo, da zero a migliaia di esecuzioni contemporaneamente. Per carichi di lavoro più prevedibili, è possibile utilizzare il Piano Premium per le istanze pre-conservate e tempi di esecuzione più lunghi.
  • Prezzi per il pagamento:[ Nel Piano di Consumo, si viene fatturati solo per il tempo di esecuzione e la memoria utilizzata. I primi 1 milione di esecuzioni al mese sono gratuiti. Questo modello è ideale per carichi di lavoro irrompenti o intermittenti.
  • L'estensione Funzioni durevoli:[] Costruisci flussi di lavoro stabili e lunghi utilizzando Funzioni durevoli, che gestiscono stati, checkpoint e orchestre. Questo estende funzioni di azionatura oltre semplici gestori di eventi a processi aziendali complessi come l'adempimento di ordine o l'elaborazione di dati incatenati.
  • Sicurezza del completamento:[[] Le funzioni si integrano con Azure Active Directory, identità gestite e Key Vault per accedere in modo sicuro alle risorse senza incorporare le credenziali.
  • Strumenti di sviluppo:[[] Creare, testare e distribuire funzioni utilizzando il portale Azure CLI, Visual Studio, Visual Studio Code (con l'estensione Azure Functions), o Maven/IntelliJ per Java. Lo sviluppo locale emula il runtime Azure, consentendo un test completo offline.

Confronto con le architetture tradizionali

In un'architettura monolitica o N-tier convenzionale, i server funzionano continuamente, consumando risorse anche quando si tratta di funzioni senza server orientate agli eventi invertire questo modello: la computazione esiste solo quando necessario. Questo porta a ridurre i costi operativi, a ridurre la complessità nella scala e a più velocemente il time-to-market perché gli sviluppatori saltano le disposizioni del server.

Pratici casi di utilizzo per funzioni azure

Le funzioni Azure sono adatte per una vasta gamma di scenari. Di seguito sono esempi dettagliati che dimostrano la loro versatilità:

  • Elaborazione dati a tempo reale:[] Dati di streaming da dispositivi IoT, la pergamena e la trasforma, quindi percorso a sistemi di archiviazione, analisi o avviso.
  • API e webhook senza precedenti:[] Costruisci le API REST leggere che si scalano automaticamente con il traffico. Le funzioni possono sostituire i piccoli microservizi senza la testa di una piattaforma di orchestrazione completa dei container.
  • Automazione del flusso di lavoro:[] Collegare le applicazioni SaaS (ad esempio, inviare una email via SendGrid quando un nuovo ordine appare in un database) o attivare processi aziendali interni come le pipeline di approvazione.
  • Maintenance e compiti programmati:[ Sostituisci i lavori di cron con funzioni timer-triggered che ripulino vecchi dati, generino report, o eseguono controlli sanitari, senza gestire una VM solo per uno script.
  • File e elaborazione delle immagini:[ Ridimensionare automaticamente, comprimere o filigrana immagini quando vengono caricate su Blob Storage.
  • Chatbots e notifiche:[[]] Combina funzioni azure con []Azure Bot Service[] o webhooks per rispondere alle query degli utenti o inviare notifiche push in base agli eventi.

Realizzazione di architetture a conduzione di eventi

Un'architettura guidata da eventi (EDA) decouplisce i produttori di eventi provenienti dai consumatori, aumentando la flessibilità e la resilienza. Le funzioni Azure sono consumatori naturali di eventi, e Microsoft Azure fornisce un ricco ecosistema di fonti di eventi e broker di messaggi.

  • Produttori di eventi:[] Servizi come Azure Blob Storage, Cosmos DB, Event Grid, IoT Hub e applicazioni personalizzate che emettono eventi.
  • broker di eventi/Messaggio:[[[] Azure Event Grid (instradamento eventi senza server), Azure Event Hubs (grande streaming dati), Azure Queue Storage (semplice messaggistica), e Azure Service Bus (spostazione intrapresa con argomenti e sessioni).
  • Eventare consumatori:[ Funzioni azzurre (serverless), Logic Apps (flussi di lavoro a basso codice), o altri servizi che elaborano eventi.

Modello: Fan-out / Fan-in

Un modello comune è quello di utilizzare Event Grid per estrarre un singolo evento a più funzioni Azure, ciascuna eseguendo un'attività diversa (ad esempio, una funzione convalida, un altro arricchimento, un terzo memorizza).

Esempio: Aggiornamento dell'inventario in tempo reale

Considerare una piattaforma di e-commerce dove gli eventi di acquisto devono aggiornare istantaneamente l'inventario.

  1. Viene posto un ordine, che scrive un messaggio a una coda di archiviazione di Azure Queue (la sorgente di trigger).
  2. Una funzione Azure in coda raccoglie il messaggio, interroga il database (tramite un binding di input) per ottenere livelli di stock attuali e sottrae la quantità ordinata.
  3. La funzione aggiorna il database (tramite il binding di uscita) e pubblica facoltativamente un evento a Event Grid per notificare il sistema di magazzino o uno strato di caching.
  4. Se l'aggiornamento non riesce, la funzione si riattiva automaticamente e i messaggi non elaborati vanno in una coda di veleno per l'intervento manuale.

Questa architettura è elastica: una vendita flash che genera centinaia di ordini al secondo causerà funzioni azure di scalare immediatamente, elaborando ogni ordine senza alcuna capacità previsionale.

Iniziare con funzioni Azure

Per iniziare a costruire le proprie funzioni organizzate da eventi, segui questi passaggi:

  1. Crea un account Azure e un gruppo di risorse:[ Se non hai un abbonamento Azure, iscriviti a una prova gratuita che include crediti per i primi 30 giorni.
  2. Provisione di una funzione App:[]] Usare il portale Azure, CLI ([]), o modelli di infrastruttura-come-codice (ARM, Terraform). Scegli uno stack di runtime (ad esempio, .NET, Node.js, Python) e un piano di hosting.
  3. ]Set up a trigger:[] Nella tua app Function, creare una nuova funzione e selezionare un modello di trigger. Ad esempio, scegliere "HTTP trigger" per un webhook, o "Azure Queue Storage trigger" per l'elaborazione dei messaggi. Dovrai configurare stringhe di connessione a servizi come Storage Account in Impostazioni App]].
  4. Codice di scrittura e di prova:[[]] Utilizzare l'editor di codici online del portale, o meglio, sviluppare localmente utilizzando il [[Azure Funzioni Strumenti core[]. Il runtime locale emula l'ambiente cloud, consentendo di testare trigger e binding con endpoint di servizio effettivo (attraverso stringhe di connessione) o eguretors Azuri.
  5. Deploy:[]] Pubblica il tuo codice funzione dal Visual Studio Code, Jenkins, GitHub Actions, o Azure Pipelines. La distribuzione continua da un repository Git è semplice.
  6. Monitor e log:[[] Abilita le istruzioni per l'applicazione per la tua applicazione per vedere la telemetria in tempo reale, i tassi di richiesta, i conti di guasto e i registri di flusso in tempo reale.

Migliori Pratiche per l'uso di produzione

Per garantire affidabilità, prestazioni e manutenbilità, attenersi a queste linee guida:

  • Il design per idempotency:[] Le funzioni possono eseguire più di una volta a causa di retries o garanzie di consegna all'ultimo momento. Assicurarsi che l'elaborazione dello stesso evento produce più volte lo stesso risultato (ad esempio, l'uso di operazioni di upsert, il controllo per i duplicati).
  • Inizia a freddo:[ Per le applicazioni sensibili alla latenza, prendere in considerazione il Piano Premium o ridurre le dipendenze utilizzando runtime più leggeri (le funzioni di PowerShell hanno inizio più a freddo).
  • Utilizza l'iniezione di dipendenza:[ In C# (e sperimentali in altre lingue), configura DI per iniettare servizi come client di database o client HTTP. Questo promuove la verificabilità e il riutilizzo efficiente delle risorse ( dovrebbe essere condiviso).
  • Impostare il timeout e le politiche di riprovazione:[ Il Piano di Consumo limita l'esecuzione della funzione a 5 minuti (configurabile a 10 minuti). Per le attività più lunghe, utilizzare le Funzioni durevoli o migrare al Piano Premium. Configurare le politiche di riprova per i trigger specifici (ad esempio, i trigger di coda hanno riprova automatica con backoff esponenziativo).
  • Connessioni di salvataggio:[] Non memorizzare mai stringhe di connessione o segreti in codice. Utilizzare riferimenti Azure Key Vault in Impostazioni di App e identità gestite per accedere alle risorse senza segreti.
  • Implement strutturato logging:[] Usa [ (C#) o equivalente ad emettere log ricchi di contesto, inclusi gli ID di correlazione.

Gestione dei costi e ottimizzazione

Mentre le funzioni Azure sono convenienti, l'uso inaspettato può gonfiare le bollette. Seguire queste pratiche per mantenere i costi bassi:

  • Conto e durata dell'esecuzione del motore:[[] Azure fornisce avvisi sui costi e soglie di bilancio.
  • Cuocate il piano giusto:[[] Il Piano di Consumo è più economico per il traffico a basso-medio. Il Piano Premium offre un costo fisso mensile senza partenza fredda. Il Piano Dedicato (App Service) è per carichi elevati e prevedibili ma comporta costi continui.
  • Ottimizzare il codice funzione:[] Codice inefficiente (ad esempio, loop pesanti, query di database accessibili) aumenta il tempo di esecuzione e la memoria, quindi costa.
  • Utilizzare i prezzi specifici per il trigger:[ Le fonti di trigger possono avere i costi. Ad esempio, Event Grid ha le spese per l'evento; minimizzare gli eventi inutili filtrando alla fonte.

Monitoraggio, Debug e Logging

Senza un server a cui connettersi, i metodi tradizionali di debugging non si applicano.

  • Importamento delle intuizioni di applicazione:[ Abilita durante la creazione di Function App o in seguito. Cattura la telemetria come i tassi di richiesta, i conteggi di guasto, le dipendenze e le metriche personalizzate.
  • Live Metrics Stream:[]] Visualizza i dati delle prestazioni in tempo reale, inclusi i conteggi di CPU, memoria e esecuzione delle funzioni, con la capacità di campionare tracce dal vivo.
  • Registrazione a livello di frequenza:[]] Usa [ (o equivalente) per aggiungere messaggi di registro personalizzati.
  • Debugging rimuovi (Piano Premium): Attaccare un debugger da Visual Studio a una funzione di esecuzione nel Piano Premium, utile per la diagnosi di problemi in ambienti non di sviluppo.
  • Autenticazione basata su Token e RBAC:[] endpoint sicuri con Azure AD, chiavi API o autorizzazione a livello di funzione.

Considerazioni di sicurezza

Serverless non significa sicurezza gratuita. Proteggere le funzioni e i dati:

  • Sicurezza della rete:[[]] Utilizzare l'integrazione della rete virtuale (Piano premium) per consentire funzioni di accedere alle risorse all'interno di un VNet, o utilizzare endpoint di servizio / endpoint privati per i servizi PaaS.
  • Autorizzazione e autorizzazione:[ Per le funzioni HTTP-triggered, applicare Azure AD, Facebook, Google, Twitter o l'autenticazione chiave API.
  • Input di salvataggio:[] Convalida e sanificazione dei dati dai trigger, in particolare gli input forniti dall'utente come il corpo HTTP o le stringhe di query, per evitare attacchi di iniezione.
  • Protezione dei dati:[] Crittografare i dati a riposo e in transito.
  • Accesso minimo-privilegio:[] Assign ha gestito le identità con solo le autorizzazioni necessarie (ad esempio, l'accesso in sola lettura a un database) piuttosto che usare le stringhe di connessione larghe.

Integrazioni ed Ecosistema

Le funzioni Azure si integrano profondamente con l'ecosistema Azure più ampio e i servizi di terze parti:

  • Azure Logic Apps:[] Trigger Logic Apps da una funzione, o chiamate funzioni da Logic Apps per passaggi di codice personalizzati.
  • Griglia evento azzurra:[] Usare la griglia di eventi come un trigger o un binding di output—le funzioni possono sia consumare che pubblicare eventi personalizzati.
  • Azure API Management:[[]] Esporre funzioni HTTP-triggered attraverso API Management per il routing avanzato, il throttling e la cache.
  • Azure Kubernetes Service (AKS): Con KEDA (Kubernetes Event-Driven Autoscaling), è possibile eseguire i contenitori Azure Functions su AKS, unificante serverless con orchestrazione dei container se necessario.
  • Servizi di terze parti:[[ Esistono dei collegamenti per SendGrid, Twilio, Event Hubs, Service Bus e anche per i servizi non-Azure tramite binding HTTP personalizzati.

Per un elenco completo di rilegature e estensioni disponibili, consultare la [ ufficiale Azure Funzioni innesca e lega la documentazione[.

Comparazione delle funzioni Azure ad altre piattaforme senza server

Gli sviluppatori spesso valutano più provider di cloud. Le funzioni Azure condividono somiglianze con AWS Lambda e Google Cloud Functions, ma esistono differenze chiave:

  • Supporto linguistico:[ Tutte e tre le lingue principali di supporto, ma Azure ha il più ampio supporto di prima classe (tra cui PowerShell e C# con utensili forti).
  • Modello di inserzione:[[] I binding di input/output di Azure dichiarativi sono unici.
  • Funzioni durevoli:[] Una potente estensione per orchestrazione di stato che rivale AWS Step Funzioni.
  • Precisamente le prestazioni di inizio:[[ AWS Lambda e Azure Functions hanno tempi di inizio freddi comparabili, anche se il piano Premium di Azure offre istanze pre-riscaldate.
  • Pricing:[ Tutti e tre offrono generosi livelli gratuiti. Il modello di prezzi di Azure include i primi 400.000 GB di esecuzione al mese. Per una ripartizione dettagliata, vedere la pagina dei prezzi Azure Functions[] e confrontare con i prezzi AWS Lambda.

Conclusioni

Grazie alla decoupling dei produttori di eventi da parte dei consumatori, è possibile costruire sistemi che reagiscono in tempo reale, scalare automaticamente e ridurre la sovraccarica operativa. Se si tratta di elaborazione dati IoT, automatizzare i flussi di lavoro aziendali, o la costruzione di un API senza server, Azure Functions offrono la flessibilità e le integrazioni necessarie per avere successo.