Serverless 与 Kubernetes：朝向无服务器的微服务-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

引言

近年来，“无服务器”和“微服务”这两个概念越来越受到前端开发者的关注。无服务器架构的本质是将部署、弹性伸缩和监管等任务交给云服务提供商，使前端开发者能够将更多的精力放在业务逻辑和用户体验上。而微服务则是一种将应用程序拆分成小型、自治的服务单元的方法，以便更好地满足企业的业务需求。本文将介绍如何在 Serverless 和 Kubernetes 之间进行选择，以及如何将它们用于微服务架构。

什么是 Serverless

Serverless 架构是一种在云环境中运行应用程序的方式，也称为函数即服务（Function as a Service，FaaS）。它的本质是将应用程序和微服务部署到云提供商的容器内部，使用自动化和事件驱动的方法针对负载进行弹性伸缩，以适应用户对应用程序的变化需求。在无服务器应用架构中，云提供商负责执行应用程序代码，运维人员无需花费时间和精力管理服务器的运行。

AWS Lambda 和 Azure Functions 是其中较为知名的 Serverless 服务。在 Lambda 中，开发者可以将应用程序代码上传到云平台，并从程序代码中创建“Lambda Function”。每当一个特定的事件发生时，Lambda 就会执行这个函数。Lambda 独立管理不同应用程序客户的不同 Lambda 函数代码。

Serverless 在前端开发中的优点：

无需管理服务：Serverless 的主要优势是无需管理服务器配置。云服务提供商负责管理服务器资源，这将大大简化了开发者的运维负担。
设计简单：Serverless DevOps 设计简单且高效。因为在 FaaS 中每个函数都运行在自己的容器内，这样就不会有版本冲突、端口号冲突等问题。同时，它还能大大简化 DevOps 流程。
费用优惠：Serverless 可以根据每次执行时间计费，比如 AWS Lambda，不处理请求就不收费。因此，对于有限的成本预算下，Serverless 可以提供更优的经济效益。
弹性伸缩：Serverless 可以根据工作负载自动伸缩。这些活动被称为弹性伸缩。

什么是 Kubernetes

Kubernetes 是一个基于容器的开源平台，用于自动化部署、扩展和操作应用程序容器。Kubernetes 可以管理容器的生命周期，并支持高级负载均衡、自动伸缩、自愈等功能。Kubernetes 随着基础设施的变化而升级，为所有云、裸机、容器等提供服务。

Kubernetes 的优点在于：

自动化部署和扩展：Kubernetes 可以将容器化应用程序集成到 Kubernetes 集群中，自动创建、部署、扩展和管理它们。Kubernetes 还可以自动监视应用程序的状态，并根据需要进行扩展。
简化开发和运维：使用 Kubernetes，开发人员可以简化应用程序开发和部署工作流程。此外，Kubernetes 支持使用不同的开发语言和框架来构建容器化应用程序。
跨平台：Kubernetes 是多云和跨平台的解决方案，可以使用不同的云计算平台，如 AWS、Azure、Google Cloud 等。
安全性：Kubernetes 提供了安全的容器运行环境，并采用多层安全，以保护应用程序和容器。

Serverless 和 Kubernetes 的区别

Serverless 和 Kubernetes 都是微服务架构的重要组成部分，但它们在很多方面有所不同。

部署细节：Serverless 通过在云提供商上运行无服务器应用程序实现部署，一般使用 FaaS 架构模型。而 Kubernetes 通过部署容器来实现部署，需要开发人员进行相应的配置和管理。
弹性伸缩：Serverless 能够根据负载自动扩展，开发人员无需进行额外配置。而 Kubernetes 也支持自动缩放和扩展，但需要在 Kubernetes 中进行相关配置。
代码编写：开发人员可以使用许多编程语言编写 Serverless 函数。Kubernetes 则需要开发人员编写应用程序并将其容器化。
计费方式：Serverless 根据每次函数请求执行的时间计费，一般比较灵活。而 Kubernetes 的计费方式则更加复杂，需要进行更多的成本规划和优化。

Serverless 和 Kubernetes 如何结合

Serverless 和 Kubernetes 之间并不一定是相互排斥的，它们可以结合起来使用，以更好地实现微服务架构。在这种配置下，Kubernetes 用于部署和管理容器，而 Serverless 用于部署和管理无服务器应用程序。结合使用 Serverless 和 Kubernetes 可以实现以下优点：

极大地缩短了自动化 DevOps 流程中的部署和管理过程，释放了开发和运维人员的时间和精力。
用于自动监视容器和节点的 Kubernetes 和 Serverless 具有协同作用，以确保容器服务的高可用性、弹性伸缩性和安全性。
通过 Serverless 和 Kubernetes 的结合使用，可以最大程度地保持微服务的灵活性和可扩展性。

以下是一些 Serverless 和 Kubernetes 的示例代码：

使用 AWS Lambda 和 Kubernetes 部署一个 Web 应用程序：

// AWS Lambda函数实现
exports.handler = async () => {
  return {
    statusCode: 200,
    body: 'Hello from AWS Lambda!'
  };
};

// Kubernetes Pod 配置部署文件
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: myapp:latest
    ports:
    - containerPort: 80
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /healthz
        port: 80
      initialDelaySeconds: 3
      periodSeconds: 3

使用 Serverless 和 Kubernetes 部署 Docker 镜像：

# 为 Node.js 应用程序构建 Docker 镜像
FROM node:6.10.0
WORKDIR /usr/src/app
COPY . .
RUN npm install
CMD ["npm","start"]
EXPOSE 8080

// Kubernetes Deployment 配置
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
  labels:
    app: myapp
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
      - name: myapp-container
        image: myapp:latest
        ports:
        - containerPort: 8080
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /readyz
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 3
          periodSeconds: 3
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /healthz
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 3
          periodSeconds: 3

总结

Serverless 和 Kubernetes 各有优缺点，具体应用场景需要根据应用程序的需求来选择。如果需要管理一个更加复杂的应用程序，Kubernetes 是一个更好的选择。如果需要快速搭建一个小型应用程序，使用 Serverless 更为方便。当二者结合使用时，可以最大程度地满足应用程序业务需求，提高开发效率和用户体验。

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