Ανάπτυξη εφαρμογών χωρίς διακομιστή - Ποια τα οφέλη και πότε να τη χρησιμοποιήσετε

Εισαγωγή

Στο σημερινό ταχέως εξελισσόμενο τεχνολογικό τοπίο, η εξέλιξη του cloud computing έχει οδηγήσει στην αρχιτεκτονική χωρίς διακομιστές, ένα παράδειγμα που έχει φέρει επανάσταση στην ανάπτυξη εφαρμογών. Η ανάπτυξη εφαρμογών χωρίς διακομιστή επιτρέπει στους προγραμματιστές να δημιουργούν και να αναπτύσσουν εφαρμογές χωρίς να ανησυχούν για τη διαχείριση της υποκείμενης υποδομής.

Σε μια παραδοσιακή ρύθμιση, οι προγραμματιστές πρέπει να ρυθμίζουν, να συντηρούν και να κλιμακώνουν τους διακομιστές για τη φιλοξενία εφαρμογών, αλλά οι διακομιστές χωρίς διακομιστές απομακρύνουν αυτή την ευθύνη, επιτρέποντας στους προγραμματιστές να επικεντρωθούν αποκλειστικά στη συγγραφή κώδικα. Αυτό το άρθρο διερευνά την έννοια της ανάπτυξης εφαρμογών χωρίς διακομιστή, τα πλεονεκτήματά της και τα σενάρια κατά τα οποία αποτελεί την ιδανική επιλογή για την κατασκευή εφαρμογών.

Τι είναι η ανάπτυξη εφαρμογών χωρίς διακομιστή;

Οι υπηρεσίες ανάπτυξης εφαρμογών χωρίς διακομιστή δεν σημαίνουν ότι δεν υπάρχουν διακομιστές. Αντίθετα, αναφέρεται σε ένα μοντέλο εκτέλεσης υπολογιστικού νέφους, όπου οι πάροχοι υπολογιστικού νέφους (όπως το AWS, το Azure ή το Google Cloud) διαχειρίζονται την υποδομή, συμπεριλαμβανομένης της παροχής, της κλιμάκωσης και της συντήρησης των διακομιστών. Οι προγραμματιστές γράφουν κώδικα που εκτελείται ως απόκριση σε συγκεκριμένα συμβάντα και οι πάροχοι υπολογιστικού νέφους διαχειρίζονται όλες τις λειτουργίες backend.

Στο serverless, ο κώδικας συνήθως εκτελείται σε stateless containers που ενεργοποιούνται από συμβάντα όπως αιτήσεις HTTP, αλλαγές βάσεων δεδομένων ή μεταφορτώσεις αρχείων. Αυτά τα συμβάντα ενεργοποιούν συναρτήσεις, που συχνά ονομάζονται Functions as a Service (FaaS), οι οποίες εκτελούνται γρήγορα και στη συνέχεια τερματίζονται. Οι serverless πλατφόρμες ακολουθούν επίσης ένα μοντέλο pay-as-you-go, όπου οι χρήστες χρεώνονται μόνο για τους υπολογιστικούς πόρους.

Ορισμένες δημοφιλείς υπηρεσίες χωρίς διακομιστή περιλαμβάνουν:

• AWS Lambda
• Λειτουργίες Microsoft Azure Functions
• Λειτουργίες Cloud της Google
• Λειτουργίες IBM Cloud

Οφέλη της ανάπτυξης εφαρμογών χωρίς διακομιστή

Η αρχιτεκτονική χωρίς διακομιστή προσφέρει πολλά σημαντικά πλεονεκτήματα για τις επιχειρήσεις και τους προγραμματιστές:

Δεν υπάρχει διαχείριση διακομιστή

Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα του serverless είναι η εξάλειψη της διαχείρισης των διακομιστών. Οι προγραμματιστές δεν χρειάζεται πλέον να ανησυχούν για την παροχή, την επιδιόρθωση ή την κλιμάκωση των διακομιστών. Οι πάροχοι υπολογιστικού νέφους χειρίζονται όλες τις ανησυχίες για τις υποδομές, αφήνοντας τους προγραμματιστές να επικεντρωθούν στη συγγραφή και βελτιστοποίηση του κώδικά τους. Αυτό μειώνει τα λειτουργικά έξοδα και απλοποιεί τη διαδικασία ανάπτυξης.

Αυτόματη κλιμάκωση

Οι εφαρμογές χωρίς διακομιστή κλιμακώνονται αυτόματα ανάλογα με τη ζήτηση. Είτε η εφαρμογή αντιμετωπίζει μερικές καθημερινές αιτήσεις είτε κορυφώνεται σε χιλιάδες αιτήσεις ανά δευτερόλεπτο, οι πλατφόρμες serverless προσαρμόζουν δυναμικά τους πόρους. Αυτή η ελαστικότητα διασφαλίζει ότι οι εφαρμογές μπορούν να χειριστούν ποικίλα επίπεδα κίνησης χωρίς χειροκίνητη παρέμβαση.

Αποδοτικότητα κόστους

Οι παραδοσιακές εφαρμογές που βασίζονται σε διακομιστές συχνά απαιτούν από τους προγραμματιστές να παρέχουν πόρους που μπορεί να παραμένουν αδρανείς σε περιόδους εκτός αιχμής, με αποτέλεσμα να σπαταλούνται δαπάνες. Από την άλλη πλευρά, οι εφαρμογές χωρίς διακομιστές ακολουθούν ένα μοντέλο pay-as-you-go. Οι χρήστες χρεώνονται μόνο για τον χρόνο εκτέλεσης και τους πόρους που καταναλώνει ο κώδικας, γεγονός που οδηγεί σε σημαντική εξοικονόμηση κόστους, ιδίως για εφαρμογές με μεταβλητό φόρτο εργασίας.

Γρηγορότερος χρόνος διάθεσης στην αγορά

Με το serverless, η εστίαση μετατοπίζεται από τη διαχείριση της υποδομής στην ανάπτυξη χαρακτηριστικών. Αυτό οδηγεί σε ταχύτερους κύκλους ανάπτυξης και ταχύτερη ανάπτυξη εφαρμογών. Δεδομένου ότι οι προγραμματιστές δεν χρειάζεται να ξοδεύουν χρόνο για τη διαμόρφωση των διακομιστών, μπορούν να αφιερώσουν περισσότερο χρόνο στην ανάπτυξη και τη βελτίωση των εφαρμογών, επιταχύνοντας τον χρόνο διάθεσης στην αγορά.

Ενσωματωμένη ανοχή σφαλμάτων

Οι πάροχοι cloud προσφέρουν ενσωματωμένη ανοχή σε σφάλματα και διαθεσιμότητα με αρχιτεκτονικές χωρίς διακομιστή. Οι πλατφόρμες χωρίς διακομιστή διαχειρίζονται αυτόματα την ανατροπή αποτυχίας, το χειρισμό σφαλμάτων και τις επαναληπτικές προσπάθειες, εξασφαλίζοντας υψηλή διαθεσιμότητα και ανθεκτικότητα χωρίς να απαιτείται επιπλέον διαμόρφωση.

Βελτιωμένη παραγωγικότητα των προγραμματιστών

Εξαλείφοντας τη διαχείριση της υποδομής και επιτρέποντας την αυτόματη κλιμάκωση, οι πλατφόρμες χωρίς διακομιστή απαλλάσσουν τους προγραμματιστές από τα συνήθη λειτουργικά καθήκοντα. Αυτή η αυξημένη εστίαση στη βασική λειτουργικότητα βελτιώνει την παραγωγικότητα και θα επιτρέψει στις ομάδες να καινοτομούν ταχύτερα.

Πότε να χρησιμοποιήσετε την αρχιτεκτονική Serverless;

Παρόλο που το serverless παρέχει πολυάριθμα οφέλη, δεν είναι κατάλληλο για κάθε περίπτωση χρήσης. Ακολουθούν σενάρια όπου η ανάπτυξη εφαρμογών χωρίς διακομιστή θα λειτουργήσει:

Εφαρμογές καθοδηγούμενες από συμβάντα

Η αρχιτεκτονική χωρίς διακομιστή είναι ιδανική για εφαρμογές που ενεργοποιούνται από συγκεκριμένα συμβάντα, όπως:

• Επεξεργασία ενεργειών του χρήστη (π.χ. υποβολή φορμών, κλικ σε κουμπιά)
• Μεταφορτώσεις και μετασχηματισμοί αρχείων
• Σκανδαλισμοί βάσης δεδομένων (π.χ. όταν εισάγονται ή ενημερώνονται δεδομένα)
• Αλληλεπιδράσεις συσκευών IoT

Δεδομένου ότι οι συναρτήσεις χωρίς διακομιστή είναι καθοδηγούμενες από συμβάντα, ανταποκρίνονται αποτελεσματικά σε αυτές τις ενέργειες χωρίς να εκτελούνται συνεχώς και να καταναλώνουν πόρους.

APIs και μικρουπηρεσίες

Οι πλατφόρμες χωρίς διακομιστές είναι κατάλληλες για την κατασκευή API και μικρουπηρεσιών. Οι προγραμματιστές μπορούν να γράφουν μεμονωμένες συναρτήσεις για τη διαχείριση συγκεκριμένων αιτημάτων API ή μικρουπηρεσιών, επιτρέποντας ευέλικτες και επεκτάσιμες αρχιτεκτονικές. Τα API χωρίς διακομιστή μπορούν να κλιμακώνονται αυτόματα με την κυκλοφορία, καθιστώντας τα οικονομικά αποδοτικά και αποτελεσματικά για τον χειρισμό ποικίλων φορτίων.

Επεξεργασία δεδομένων

Το Serverless είναι μια εξαιρετική επιλογή για την επεξεργασία δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, όπως η επεξεργασία αρχείων καταγραφής, η ροή δεδομένων ή η ανάλυση μεγάλων συνόλων δεδομένων. Για παράδειγμα, το AWS Lambda μπορεί να επεξεργάζεται ροές δεδομένων από το Amazon Kinesis, επιτρέποντας στις εφαρμογές να αντιδρούν σε αλλαγές δεδομένων σχεδόν σε πραγματικό χρόνο.

Backend για κινητές και διαδικτυακές εφαρμογές

Οι εφαρμογές κινητών τηλεφώνων και ιστού συχνά απαιτούν υπηρεσίες backend για τη διαχείριση αιτημάτων, την επεξεργασία δεδομένων και τη διαχείριση του ελέγχου ταυτότητας των χρηστών. Οι αρχιτεκτονικές χωρίς διακομιστή μπορούν να υποστηρίξουν αποτελεσματικά αυτές τις εργασίες εκτελώντας τη λογική του backend σε απόκριση στις ενέργειες του χρήστη, γεγονός που τις καθιστά ιδανικές για υπηρεσίες backend σε ελαφριές εφαρμογές.

Προγραμματισμένες εργασίες και αυτοματισμοί

Οι πλατφόρμες χωρίς διακομιστή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για προγραμματισμένες εργασίες και αυτοματοποίηση, όπως καθημερινά αντίγραφα ασφαλείας βάσεων δεδομένων, αποστολή περιοδικών ειδοποιήσεων ή εκτέλεση αυτοματοποιημένων αναφορών. Με τη χρήση προγραμματισμένων εναυσμάτων, οι λειτουργίες χωρίς διακομιστή μπορούν να εκτελούν αυτές τις εργασίες χωρίς να απαιτείται ένας διακομιστής που λειτουργεί συνεχώς.

Η κατώτατη γραμμή

Η ανάπτυξη εφαρμογών χωρίς διακομιστή έχει μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο οι προγραμματιστές δημιουργούν και αναπτύσσουν εφαρμογές. Με την αυτόματη κλιμάκωση, την αποδοτικότητα κόστους και την ευκολία χρήσης, το serverless επιτρέπει ταχύτερους κύκλους ανάπτυξης και μειωμένη λειτουργική πολυπλοκότητα. Είναι ιδανικό για αρχιτεκτονικές που βασίζονται σε συμβάντα, API, επεξεργασία δεδομένων και άλλα σενάρια που απαιτούν ευέλικτη και κλιμακούμενη εκτέλεση.

Ωστόσο, το serverless δεν είναι μια λύση που ταιριάζει σε όλους. Η κατανόηση των πλεονεκτημάτων και των περιορισμών της θα βοηθήσει τις επιχειρήσεις και τους προγραμματιστές να αποφασίσουν πότε να χρησιμοποιήσουν την serverless και πότε οι παραδοσιακές αρχιτεκτονικές ή οι αρχιτεκτονικές που βασίζονται σε εμπορευματοκιβώτια μπορεί να είναι πιο κατάλληλες.