Scalable Apis Serverless Architecture kullanarak nasıl inşa edilir
Giriş Giriş Giriş
Modern uygulamalar, sunucu yönetimi olmadan sorunsuz bir şekilde ölçeklendirmek için dönüştürücü bir yaklaşım olarak ortaya çıktı.Süresel bir veri tabanına veya yeni başlayana kadar, geliştiriciler iş mantığına odaklanabilir ve değer vermenize yardımcı olacaktır.Bu makale, sunucuyu kullanarak ölçeklenebilir API'leri kullanarak sunucusuz hesaplamaya yönelik kapsamlı bir kılavuz sunar ve tüm temel kavramlardan en iyi uygulamaları geliştirmek için temel kavramların en iyi uygulamaları geliştirmek için en iyi uygulamaları kapsar.
Serverless Architecture Nedir?
Serverless mimarlık, bulut sağlayıcının dinamik olarak tahsis ve sunucuların teslim edilmesini sağlayan bulut bilişim modelini ifade eder. ada rağmen, sunucular hala dahil edilir - sadece geliştiriciye görünmezler. “serverless” terimi öncelikle iki hizmet modeli içerir: 0)
- [FONT:0)FaaS, olaylara yanıt olarak bireysel işlevleri uygulamanıza izin verir - HTTP istekleri, veritabanı değişiklikleri veya dosya yüklemeleri gibi - uyarı veya sunucu yönetimi olmadan. örnekler AWS Lambda, Azure işlevleri ve Google Cloud Functions içerir.
- [FONT=0)BaaS[DÜDÜT:1), kimlik doğrulama, veritabanı gibi önceden inşa edilmiş geri dönüş hizmetleri sunar (örneğin, Firebase, AWS DynamoDB), ve depolama, doğrudan sunucunun mantığı olmadan doğrudan entegre edebilirsiniz.
API'ler için, FaaS birincil bina bloğudur. Her API uç noktası, bir devletsiz, özlü konteynerte çalışan bir işleve karşılık gelir. Bulut sağlayıcı otomatik olarak gelen trafikle eşleşmek için işlev örneklerini ölçeklendirir ve sadece idam sırasında tüketilen hesaplama zamanı ödersiniz - en yakın 100 milisaniyeye kadar.
Geleneksel sunucu tabanlı mimarilerle karşılaştırıldığında (monolithic veya konteynerized) önceden tahmin kapasiteye sahip olmanız, ölçeklendirme politikaları yönetmek ve altyapı hataları kendiniz idare etmek. sunucusuz, sağlayıcı hata toleransı, yamalar ve kapasite planlama, ekibinizi daha hızlı özelliklerle ücretsiz olarak işlemek.
API'ler için Serverless kullanımı avantajları
Serverless API gelişimi için birkaç çekici fayda sunar, özellikle ölçeklenebilirlik ve operasyonel verimlilik öncelikler olduğunda.
Otomatik Scaling
Geleneksel mimarilerin en büyük acı noktalarından biri trafik dalgalanmalarını ele alıyor - dakika başına 10 talep eden aynı API, planlanan bir olay veya DDoS saldırısı. sunucusuz fonksiyonlarla, bulut sağlayıcı otomatik olarak istek hacmine dayanan işlev örneklerini yaratır veya yok eder.
Maliyet Verimliliği
Geleneksel sunucular 7/24 çalışır, boş dönemler boyunca maliyetleri bile tutar. Serverless, yalnızca gerçek yürütme süresi için sizi suçlamaz. API'ler için değişken veya düşük trafikle, bu altyapı faturalarını% 70 veya daha fazla sunar. Birçok sağlayıcı cömert bir ücretsiz tier (örneğin, 1 milyon AWS Lambda'nın ayda talep ettiği gibi), başlangıçlar ve prototipler için sunucusuz ideal hale getirir.
Az önce Bakım Overhead
Hiçbir işletim sistemi güncelleştirmesi, güvenlik yatırma, yük bakiye yapılandırması yok - bulut sağlayıcı tüm altyapı bakımlarını idare eder. Bu değişim, ekibinizin iş mantığı, test ve kullanıcı deneyimine sunucu yönetimi yerine odaklanmasına izin verir.
Hızlı Deployment Cycles
Serverless işlevleri bağımsız olarak güncellenebilir, sürekli olarak minimum riskle dağıtım sağlar. Serverless Framework, Terraform veya AWS SAM gibi altyapı kodlanmış aletlerle bir araya gelir, tüm API yığınını dakika içinde döndürebilirsiniz.Bu çeviklik DevOps veya GitOps'i uygulamak için kritiktir.
İnşa Edilmiş
Bulut sağlayıcıları yerel izleme ve giriş hizmetleri sunar (örneğin, AWS CloudWatch, Azure Monitor) otomatik olarak işlev ölçümlerini, logları ve hata oranları yakalar. Bu out-of-thebox telemetri, her bileşeni manuel olarak enstrüman yapmanız gereken geleneksel kurulumlarla kıyaslama ve kapasite planlamayı basitleştirir.
Scalable API'leri Serverless ile inşa etmek için adımlar
1. Bulut Sağlayıcısı ve Aleti seçin
Bir sağlayıcı seçmek mevcut ekosisteminize, bütçenize ve özellikle ihtiyaçlara bağlıdır. Üç büyük hiperscalers – AWS, Azure ve Google Cloud – tüm sağlam FaaS teklifleri sunar. Ek olarak, OpenFaaS veya Knative gibi açık kaynak alternatiflerini dikkate alın.
- [FONT=0]AWS Lambda[[Dönetici:0))) Büyük bir entegrasyon ekosistemi (API Gateway, DynamoDB, S3). Node.js, Python, Java, Go ve özel runtimes.]
- [FONT:0) Azure Functions [Döneticileri Microsoft yığını (C#, .NET) kullanarak işletmelerde başarır ve Azure DevOps ve Active Directory.ENFLT:2).Learn more).
- [FONT=0) Google Cloud Functions[Döneticileri [Döneticileri], itfaiyeci veya Pub/Sub gibi GCP hizmetlerini zaten kullanarak, cömert bir ücretsiz tier sunuyor. ).Learn more).
Bir sağlayıcı seçtikten sonra, API'nizi kod (YAML/JSON) tanımlamak ve sürekli olarak çevreler arasında dağıtmak için bir çerçeveye yatırım yaptık.
2. API'nizi bir Sözleşme İlk Yaklaşımla Tasarlayın
Herhangi bir işlev kodu yazmadan önce API sözleşmenizi tanımlayın.Use theETHFLT:0)OpenAPI Preview) (eski Swagger) endpoints, istek/response şemaları, doğrulama yöntemleri ve hata kodları.Bu belgeye dayalı yaklaşım, ön uçları ve arka uç takımları sağlar ve SDK'ları üretir.
Sunucusuz API için anahtar tasarım gözleri:
- [FONT:0]Statelessness:[Döneticiler, davetler boyunca yerel hafızaya veya dosya sistemine güvenmemelidir. Dış depolama (örneğin, DynamoDB, Redis) oturum verileri için.
- [FONT:0)Cold başlar:[Dönetici:0]Son zamanlarda gecikmiş bir son derece 100ms-1s) olarak adlandırılmayan Fonksiyonlar, ancak sağlayıcı, mümkün olan bir işlem için çalışır ve gecikmiş uç noktaları için geçici bir süre için geçici bir süre kullanır.
- [FONT=0)Payload boyutları:[Dönetici:[Dönetici:0) API Gateway ve Lambda sınırları vardır (örneğin API Gateway için 10 MB; Lambda senkronizasyonu için 6 MB.
- [FONT=0]Idempotency:[[Dönetici:[Döneticiler) Tekrarlamalar nedeniyle, aynı sonucu yan etkiler olmadan üretir. ödeme uç noktaları için idempotency anahtarları kullanın.
3. Bireysel Fonksiyonları Uygulamayın
Her API uç noktası için sunucusuz bir işlev yazın (veya grupla ilgili son noktaları Express veya Flask gibi bir yönlendirici kullanarak tek bir işleve yazın). Bu en iyi uygulamaları izleyin:
- [FONT:0)Keep functions odaklanmış:[Dönetici: 0,4] Her işlev iyi bir şey yapmalı. Monolithic “fat” işlevleri sunucusuz amacı yenmelidir.
- [[Dönetici:0) Yapı için çevresel değişkenleri kullanın:) Mağaza veritabanı URLs, API anahtarları ve çevre değişkenlerinde bayraklar, kodda değil.
- [FONT:0)Miniee bağımlılar:[Döneticiler:[Döneticiler:[Döneticiler için web paketi) - Ağaç kullanılmamış kod için.
- [FONTNT:0)Implement yapısal bir giriş:[Dönetici:[Dönetici:0) Log JSON istek IDs, korelasyon IDs ve zamantamps. Bu, işlev aramalarında dağıtılan izlerini silmeye yardımcı olur.
Örnek (Aksiya Lambda ile Node.js):
exports.handler = async (event, context) => {
const productId = event.pathParameters.id;
const product = await getProductFromDatabase(productId);
if (!product) {
return { statusCode: 404, body: JSON.stringify({ error: 'Not found' }) };
}
return { statusCode: 200, body: JSON.stringify(product) };
};
4. API Gateway ve Routing
API Gateway (veya eşdeğer) fonksiyonlarınızın önünde oturur, HTTP isteği parsing, throttling, kimlik doğrulama ve yanıt dönüşümü ile çalışır. Configure:
- [FONT:0)Bitkiler:[[Dönler:[Dönler:[DDüzT: 1) Map HTTP yöntemleri (GET, POST, PUT, DELETE) ve belirli işlevlerin yolları.
- [FONT:0]Authentication:[Döneticiler API anahtarları, IAM rolleri, Cognito Kullanıcı Havuzları ( kullanıcı kimlik doğrulaması için), veya özel Lambda yazarizers.
- [FONT:0]Throttling ve kotalar:[Dönetici:[Dönetici:0)Müşteri başına fiyat limitleri ayarlayarak geri dönüşünüzü koruyun (örneğin, API anahtarı başına ikinci 1000 talep).
- [FONT:0)Request validasyon:[Dönetici:[Dönetici:0) API Gateway'nin, işlevinize ulaşmadan önce yanlış talepleri reddetmesi için geçerli olan modeli kullanın, soğuk başlangıç yükünü azaltır.
- [FONT:0)Caching:[Dönemli API Gateway, sadece son noktaların fonksiyonlarını ve gecikmeliliği azaltmak için geri dönüşümlü olarak geri dönüşümlü API Gateway ([FONTT:0)
5.İşlet ve CI /CD
Otomatik dağıtımlar insan hatasını azaltmak ve serbest bırakmak için. Tipik boru adımları:
- Bir stilize ortamında ünite testleri ve entegrasyon testleri çalıştırın.
- Dağıtım paketi (zip veya konteyner resmi) oluşturun.
- Altyapı kodlarını kullanarak iş başında (örneğin, Serverless Framework “sls deploy”).
- Update API Gateway aşaması ve alias /vers haritalama.
- Sentetik çekleri kullanarak sağlık izleyin.
Popüler CI/CD hizmetleri sunucusuz destekle: AWS CodePipeline, GitHub Actions, GitLab CI ve Azure DevOps. Yavaş yavaş yavaş değişiklikler yapmak için kanary dağıtımları kullanın.
Scalability ve Güvenlik için en iyi uygulamalar
Implement Caching
Geçin ve maliyeti azaltmak için çok katmanlı bir kalibrasyon kullanın:
- [FONT:0)CDN:[Dönetici için], BulutFront veya benzer cevapları önbellekle veya benzer şekilde önbellekliyorsunuz.
- [FONT=0)API Gateway: [Dönem:[Dönem: 1] GET uç noktaları için önbellek yanıtlar (30'lardan saatlerine kadar).
- [FONTD:0]Function-site:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönetici:0))) Tekrarlanan veritabanı aramaları için (ama sadece aynı çağrıda; ön hazırlık için, ElastiCache veya DynamoDB Hızlandırıcılığı gibi dış önbellekli önbellekli önbellekli önbellekli önbelleklileri kullanın).
Performans ve Maliyetleri İzleme
Panoları için ayarlayın:
- [FONT:0]Invokasyon ve hata oranı.[[Dönetici:0] Bulut sağlayıcının konsolu bu metrikleri gösterir, ancak Datadog veya Yeni Relic gibi üçüncü taraf bir araç daha granular analizi için kullanır.
- [FONT:0)Cold frekansa başlar.[[DÜDÜT:1] Hangi uç noktaları soğuktan acı çeker ve ya da bir eşdeğer işleme için geçici veya yeniden tasarlanır.
- [FONT:0]Sonsuz ve p99 geç kalmışlık.[[DÜT:1) Yüksek p99 sıcak bir işlev veya yavaş bir aşağı uç bağımlılığı gösterebilir.
- [FONT:0]Son nokta başına Cost.[[Dönemli: 1) Maliyetleri pahalı işlemleri optimize etmek için kapat.
Your Endpoints
Serverless API'ler internete maruz kalıyor, bu yüzden güvenlik tabakalanmalı:
- [FONT:0]Authentication:[Dönetici:[Dönetici: 0,0)|Auth0, Cognito, Azure AD. kendi kimlik doğrulamanızı engellemeden kaçının.
- [FONT:0]Yazdırma:[Dönetici:0) Bir politika kararı noktası kullanarak işlev içinde iyi bir erişim kontrolü uygular (örneğin, Casbin, OPA).
- [FONT=0)Input geçerliliği:[[Dönetici:[Dönetici:0) Her zaman girişleri cezalandırır ve doğrular uygularsa - API Gateway temel kontrolleri gerçekleştirir. SQL enjeksiyonu ve NoSQL enjeksiyonu hala risk altındadır.
- [FONT:0]Gizlilik Yönetimi:[Dönetici:[Dönetici:0) Mağaza veritabanı şifreleri ve API anahtarları bir ton (AWS Sır Yöneticisi, Azure Key Vault) ve onları çalıştırma zamanında asla kodda alma.
- [FONT:0)Network izolasyonu:[Dönetici:[Dönetici:0) Özel kaynaklara erişmek zorundalarsa VPC'nin fonksiyonlarını kullanın (örneğin, RDS). VPC'nin soğuk başlangıç zamanlarını artırabileceğini unutmayın; VPC uç noktaları kullanın.
Hataları Gracely
API'nize dayanıklılık oluşturun:
- [FONT=0) Ölü kuyrukları kullanın (DLQs): [DFLT:1), Bir amnörde (örneğin, SQS-trigger işlevleri), daha sonra analiz için başarısız olayları yakalamak için bir DLQ yapılandırın.
- [FONT=0)Implement üst üste üst üste:[Dönetici:[Döneticileri çağıran zaman, onu patlamaktan kaçınmak için jitter ile yeniden deneme.
- [FONT:0)Return consistent error structures:[Dönetici:[Dönetici:0)Her zaman JSON'u “terör” ve “mesaj alanları ile geri döndürür ve “öğrenme” alanları ile döndürür.
- [[Dönetici:0)Log and Uyarı:[Dönetici:[Dönetici:0)[0][0))) Hata oranları için alarmlar ayarlar (örneğin, 5 dakikadan fazla hata oranı).
Meydanlar ve Mitigations
Soğuk Başlar
Soğuk başlangıç, en tartışmalı sunucusuz sınırlamadır. Mitigations şunları içerir:
- [FONT:0)Choose daha hızlı runtimes: Python ve Node.js daha düşük soğuk Java veya C#'den başlar.
- [FONT:0) Yeterlik:[Dönemli bir koncurrency:) minimum sayıda örnek sıcak tutun (ama boş zaman için ödeme yaparsınız).
- [FONT:0) Küçük ve optimize edilmiş paketler işlevleri tutmaktadır.[DÜT:1] A Lean dağıtım zamanında azalır.
- [FONT:0)Refaksiyon senkronizasyona son derece uç noktaları:[Dönetici:[Dönetici:0) Örneğin, bir 202 Kabul Edilen ve bir arka planda isteği işlemek.
Satışor LockInIn
Serverless hizmetler özeldir, ancak bağımlılık azaltabilirsiniz:
- [FONT:0)Üsing soyutlama katmanları:[DÜT:1) Örnekler: [FONTD:2|Söneticiler Arası Çerçeve[DÜDÜ:3) Birden çok sağlayıcıyı destekler, bazı özelliklerin maliyetine izin verir.
- [[İş mantığını bağımsız tut:[Dönetici:0) İş mantığını bağımsız tut:) Genel etkinlik nesneleri kabul eden ve bulut özel SDKlar için adaptör kalıpları kullanan işlevleri yazın.
- [FONT:0]Açıkçası açık kaynaklanmış:[Dönemli:[Dönetici:0) AçıkFaaS ve Knative herhangi bir Kubernet kümesinde çalıştırılabilir, portability ancak daha operasyonel iş gerektiren.
Debugging ve Test
Yerel sunucusuz fonksiyonların silinmesi zor olabilir. Kullanımı:
- [FONT:0)Cloud sağlayıcısının yerel simülasyon araçları: SAM CLI, Azure Functions Core Tools veya Google Cloud Functions Framework.
- [FONT:0)Test kullanılır:[Dönetici:[Dönetici:0) Invoke, örnek olaylarla yerel olarak işlev görür ve kullanılan davranışları karşılaştırır.
- [FONT:0)Distributed tracing:[Dönetici:[Dönetici: 1 ) Enable X-Ray (AWS) veya Uygulama İçgörüleri (Azure) birden fazla fonksiyon ve hizmet için son istekleri takip etmek.
Vakaları ve Örnekleri Kullanın
Serverless APIs birçok senaryo için idealdir:
- [FONT:0) Mobil uygulamalar için bol geri dönüşler:) Tutma kimlik doğrulama, CRUD işlemleri ve dosya yüklemeleri, sunucu oluşturmadan yüklemeler.
- [FONT:0]Webhook alıcıları: [Dönetici: [Dönetici: 3-parti servislerinden en büyük olaylar (GitHub, Stripe) ve onları bir deminkron olarak işleme.
- [FONT:0) Gerçek zamanlı veri hatları:[Dönetici:[Dönder: 1) EventBridge veya Pub/Sub gibi etkinlik otobüsleriyle bir araya gelmek veri akışı.
- [FONT=0)GraphQL APIs:[Dönetici:[Dönetici: 1 ), Lambda'nın tam yönetilen GraphQL tabakası için uygun şekilde çözümleyicileri ile AppSync (AWS) kullanın.
- [FONT:0)İç mikro hizmetler:[Dönetici:[Dönetici: 1 değiştir] mirası küçük, bağımsız olarak dağıtılabilir fonksiyonlarla ilgili olarak.
Örneğin, bir SaaS şirketi API Gateway + Lambda + DynamoDB kullanarak bir kullanıcı yönetimi API'si dağıtabilir ve kullanıcı oluşturma uç noktası girişleri otomatik olarak otomatik olarak artar ve DynamoDB'ye gönderir, SES üzerinden hoş geldiniz ve bir cevap döndürür. - tüm tek bir işlev içinde.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Serverless mimarlık, API'leri otomatik olarak inşa etmek için pratik bir yol sunar ve güvenilir bir şekilde tahmin edilebilir ve hızla evrimleşir.Süresel sunucular uzakta, geliştiriciler bu konuda kullanıcıların özelliklerini sunmaya odaklanabilir. Ancak, başarı dikkatli tasarım gerektirir - devletsizliği, soğuk başlangıç ticaret-offları anlamak ve sağlam güvenlik ve gözlemlenebilirlik.Sürücü API'leri küçük bir şekilde çalıştırın, sunucusuz Framework gibi bir çerçeveyi seçin ve yük altında davranışını izleyin.
Daha fazla okuma için resmi belgeyi www.D.D.D.AWS Lambda[D:0)) ► AWS:0) ► AWS Lambda[D:2).Azure Functions[DDD:2|Döneticiler[Döneticiler ve ►Döneticiler[Döneticiler)