奇点已来，推进All on Serverless有哪些困难、如何破局？｜ 解读Serverless的2022
从 2012 年提出 Serverless 到今年 2022 年刚好十年。
过去十年，上云是确定性趋势，在这个阶段企业一开始的关注点在于如何实现平滑上云。随着越来越多的企业上云，甚至很多企业系统第一天就是在云上构建，企业的核心关注点转变为如何更好地利用云的能力。
在新的阶段中，云服务的角色也从单纯的提供资源，变成了企业构建应用的新平台，帮助企业尽可能减小机器运维等低价值重复工作，聚焦于业务的创新。云厂商的核心能力转变为企业提供 Serverless 云服务，消除用云复杂度，用更简单的方式提高资源利用率，帮助企业降低成本。
这几年，不只是云厂商，大量的开源商业产品也采用了 Serverless 模式，包括 Confluent Cloud、MongoDB Atlas、Snowflake、Databricks 等。随着云厂商在存储、计算、中间件、大数据等领域推出越来越多的 Serverless 服务，云产品体系逐渐 Serverless 化，也推动着 Serverless 架构从概念进入到大规模生产落地阶段。2021 年 DataDog 发布 Serverless 研究报告，数据表明，从云原生初创公司到大型企业都在关注 Serverless，Serverless 生态已经超越了 FaaS，包含数十种服务，可以帮助开发人员构建更快、更动态的应用程序。
Serverless 奇点己来，所谓奇点，是由平稳发展转向高速发展的转折点，这也意味着 Serverless 在全行业的落地将全面爆发。
但与此同时，我们也看到，一方面是企业关注度不断上升、行业开始落地，另一方面，企业和开发者也对 Serverless 存在一些困惑和顾虑。
阿里云联合 InfoQ 收集了一些企业和开发者对现阶段 Serverless 的反馈，并于 12 月 16 日举办了云原生 Serverless 开发者评测局线下沙龙，邀请了阿里巴巴研究员、阿里云智能云原生应用平台负责人丁宇、阿里云 Serverless 研发团队、上海慧游文化 CEO 宋杰、德基网络科技有限公司大前端技术负责人刘晓伟以及南瓜电影、宝马等企业技术负责人，一起探讨 All on Serverless 过程中的挑战和经验，以期给更多落地 Serverless 的企业提供参考和借鉴。本文截取沙龙上的精彩发言。
在谈论 Serverless 之前，我们先了解下，Serverless 是什么？
2012 年，Serverless 概念正式登上舞台。2016 年，首届 Serverless ConF 将这项技术的讨论推向高峰。2017 年，阿里云推出国内首个重磅 Serverless 产品服务 -- 函数计算 FC（Function Compute），让开发者只需要专注于业务逻辑开发，而不是把大量精力花在服务器等基础设施的管理上，从而快速兑现业务价值。
2018 年至 19 年，伯克利连续发表两篇论文对 Serverless 做出定义，预测 Serverless 将会成为云时代的最重要的计算范式，Serverless 获得了越来越多的关注。
Serverless 是一个非常广义的概念，并不局限于计算。一般同时满足以下条件可称为 Serverless 服务。
第一、全托管服务。意味着企业使用抽象的服务化接口，而不是直接面对底层资源，也就没有安装、配置、维护或者更新软硬件的负担。全托管服务通常也提供了内置的容错、安全、可观测能力，用户通常不需要再重新构建这些能力。
第二、自适应弹性。意味着服务能够根据负载大小自动弹性伸缩，不但让系统能够支撑快速发展的业务，也大大提升了资源使用效率。
第三、按实际用量付费。意味着只需根据实际的执行时间、流量或调用次数付费，降低了成本。因此 Serverless 服务核心价值在于尽可能消除客户非功能性代码开发，简化应用基础设施管理的工作，从而实现研发效率的飞跃。
上海慧游文化 CEO 宋杰亲历首届 Serverless Conf 现场，在他看来：Serverless 是一项非常颠覆的技术和解决方案，它和之前出现的所有技术创新都有本质区别，因为它牵涉到的核心问题是商业模式的改变。“类似于机器语言到高级语言的飞跃，一下子就简化了做企业级应用的程序员要关心的问题，复杂度大大降低”。
Serverless 服务契合了研发模式演进的趋势，过去十年，各大云厂商都在不断将产品体系 Serverless 化。
作为最早推进 Serverless 在中国落地的阿里云，Serverless 演进的过程，也是云计算的发展历程。阿里巴巴研究员、阿里云智能云原生应用平台负责人丁宇在分享中提到，阿里云是国内最早做云计算的企业，从 2009 年成立开始，第一阶段从资源和 IaaS 开始做起，在这个阶段，很多技术被开源并开始大规模流行，包括大数据、AI、中间件等微服务和应用层的技术。
从云的角度来看，这时候云厂商和开源具有非常好的协同关系，于是在云上出现了很多全托管的云产品。从企业客户角度来看，要确保应用在云上可靠、高效的运行，上云后的复杂度是非常高的，这时企业进入到想要更好用云的阶段，对于云的进化来讲，也开始向服务化的方式演进，也就是说，云开始从提供资源逐渐转变成提供服务。在这样的背景下，阿里云逐渐走向 Serverless 服务形态，包括诞生诸如计算类、存储类、数据类、数据库类、大数据类甚至音视频类等 Serverless 的产品。
2017 年，阿里云推出 FaaS 产品函数计算 FC，这是一种以事件驱动为核心的全托管计算服务，用户只需编写代码并上传，函数计算就会自动准备好计算资源，以弹性、可靠的方式运行代码，并提供完整的可观测能力，大幅简化开发运维过程。第二年阿里云又推出了 Serverless 应用引擎 SAE，SAE 是业内首款面向应用的 Serverless PaaS 平台，屏蔽底层 IaaS 和 Kubernetes 的复杂度，提供了零代码改造、成本更优、效率更高的应用托管方案，帮用户实现单体 Web 应用、微服务应用以及定时任务的 Serverless 化。
同年领先业界推出 Serverless 容器服务 ASK，基于弹性容器实例 ECI（Elastic Container Instance），实现 1min 扩容 2000 个 pod，降低了 Kubernetes 使用门槛，让用户更专注应用程序，而非管理底层基础设施。
2020 年阿里云开源 Serverless Devs，成为业内首个支持主流 Serverless 服务 / 框架的云原生全生命周期管理的平台。2022 年 9 月该项目正式进入 CNCF Sandbox，也成为业内首个入选的 Serverless 工具项目。
Serverless 将云计算的粒度变得很细，企业选择是否采用 Serverless 产品不是单纯的软件问题，Serverless 背后需要有足够大的计算机集群和产品体系能力，才能保证其弹性满足企业复杂的业务需求 。阿里云提供了从容器到应用等各个层次的 Serverless 产品组合，并且坚定的推进产品体系的全面 Serverless 化。
目前阿里云已有 20 余款核心产品实现了 Serverless 化，阿里云函数计算 FC 日调用次数超过 200 亿次，有效支撑历年双 11 百万 QPS 洪峰，业务增速超过 300%，整体规模位居国内首位，经历超复杂场景的锤炼。Serverless 计算产品凝聚了阿里云在云原生领域的技术沉淀和最佳实践经验。
除了产品形态的改变之外， Serverless 同样带来了软件研发范式的改变。Serverless 云产品是模块化、可组合、高可用的，他们是构建应用的要素。通过 Serverless 计算组合多个云产品就可以快速构建应用。
Serverless 为基础，研发方式升级到组装式研发。组装式研发彻底颠覆了原有的软件研发方式，大幅提升研发效率，灵活应对业务挑战。根据权威机构调研统计，组装式研发相比传统模式，可为研发提效 50% 以上。
德基网络科技有限公司大前端技术负责人刘晓伟对 Serverless 的降本提效效果表示肯定。他说：“过去一年我们在做前端的 Serverless 升级改造。从支出成本角度来讲降低很多；从服务角度来看的话，需要分为几个方面，单一应用切成 Serverless 改造成本有适当增加，但一旦改造完成，后续开发效率就会高很多。“
这就是 Serverless 带来的价值：真正让开发者回归业务本身，让企业做得更少而收获更多。
对于目前的 Serverless 来说，价值已经不言自明，当然，在规模化落地的道路上，Serverless 也会遇到一些阻力。企业开发者在是否采用这一问题上仍有犹豫和顾虑，认同技术趋势与实际应用落地之间存在一道无形的鸿沟。
丁宇认为：这就是一个技术发展过程中常见的现象，是符合技术发展规律的。Serverless 规模化落地需要一个契机。而这个契机已经到来。当前企业及开发者拥抱云计算更加积极，云已经成了一个创新平台。同时，更多产品具备了云特性，如自适应弹性、免运维等。从 Serverless 本身来讲，因为它足够先进，不是简单地替代互联网分布式架构，而是对互联网分布式架构的升级，从而形成了自己的一套体系，能够为企业带来很多显而易见的变化。
由于处在不同的时期，企业会有自己不同的选择，随着 Serverless 技术发展得更成熟，相信会有更多的企业愿意拥抱 Serverless，也许像互联网分布式架构一样成为主流架构还需要 5-10 年的时间，但是先行者往往是会拿到第一波红利的，这会让企业更具有竞争力。
目前，Java 语言仍占据国内后端开发主导地位，而 Java 语言的冷启动特性在函数计算上的并不友好。冷启动时长使得用户很难享受到 FC 毫秒计费，秒级扩容等特性带来的技术红利。
不久前 AWS 发布了消除冷启动的产品 SnapStart，使得冷启动再次成为热议话题。
冷启动包含了系统冷启动和应用冷启动两个部分。对于系统冷启动，阿里云在硬件、MicroVM、操作系统、语言运行时等进行了全栈优化。阿里云函数计算 FC 在系统冷启动阶段的性能指标业界领先。而应用冷启动和用户选择的语言以及程序逻辑本身有关系。比如 Java 类应用，启动时间通常远远高于 Node.js、Python、Go 等语言，阿里云内部一直在打磨这类技术，但实际应用会比较谨慎。因为 SnapStart 这类技术需要客户的应用程序对 SnapStart 进行适配，否则会出现程序正确性问题。今天 AWS 支持了这个技术，做了大量基础库、三方库的适配，虽然简化了客户的复杂度，但最终仍然需要客户自己保证正确性。因此阿里云提供了一些保证兼容性的方案，希望通过持续优化尽可能减少用户的适配负担。
目前，阿里云主要通过预留和闲置处理冷启动问题，另外，今年云栖大会函数计算 FC 发布了 vCPU 和内存解绑的策略，客户可以更精细化管理资源配比，资源利用率再一次得到优化，成本会进一步降低。
除此之外，厂商锁定（vendor lockin）也是阻碍 Serverless 规模化的一大困扰。对此，阿里云也有解法。
首先，阿里云已开源了 Serverless Devs，Serverless Devs 是一个开源开放的 Serverless 开发者平台，致力于为开发者提供强大的工具链体系。得益于功能的可插拔特性，Serverless Devs 可以非常简单的支持不同云厂商的项目部署，或者一键部署到不同云平台。
其次， Serverless 架构的理念本身是重塑应用的研发模式，云平台提供完整的 Serverless 产品体系，云平台提供一整套 Serverless 化的 BaaS 以及提供更为标准化、流程化的桥接。而 FaaS 更细粒度的业务处理拆分可以让业务代码开发更加简单，进而让企业多云方式的构建更加简单。
最后，企业采用多云方式，也不代表所有的业务都要进行多云，平均地分布在各朵云上，很多时候是在差异化的能力上选择最好的云，只有选择最合适的云、深度用云才能真正发挥云厂商的优势，获得更好的云资源。综上所述，如何做无锁定，厂商开放规范，不做限制，海纳百川，在一定程度上就是无厂商锁定。
除了技术需要通关，思维的转变也是横亘在开发者面前的一道鸿沟。
Serverless 从技术创新走到应用再走到普及，对开发者而言最大挑战是系统设计模式和编码习惯的改变。
不少开发者对 Serverless 架构的学习都有疑问，到底是用原有开发范式还是需要学习新的范式？对于这个担忧，慧游文化 CEO 宋杰认为：“Serverless 会对传统开发模式和逻辑实现颠覆，对成熟的开发人员而言挑战可能更大，学习成本方面，对于经验丰富的程序员来说，进入云原生世界，最大的障碍不是‘学习’，而是‘遗忘’。“
云原生技术打破了原有的限制，CPU、硬盘、内存没有大小限制。对于越是经验丰富的程序员来说，思维的转换就越是困难。“程序员要需要不断学习 Serverless，才能够克服固有的思维模式。希望阿里云能够提供更多的培训帮助大家实现思维定式的转换。”宋杰表示，这也是他对阿里云的期待。
除了提供更加全面丰富的 Serverless 产品与方案，作为 Serverless 中国的先行者，阿里云将持续拥抱开源，为 Serverless 用户提供多样化、可选择、更灵活的方式，提升开发者的幸福感。
“未来阿里云整个产品体系都将 Serverless 化，产品和产品之间的集成更加细腻，由点及面，将整个链路串联起来，普惠更多的企业和开发者。”丁宇表示。
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