作者 | 太浪
繼容器編排、AI 工程化之後，全球頂級雲廠商都瞄準了這塊無人區。
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回顧雲計算十幾年的曆史，或者也可以視其為一部“為開發者服務簡史”。
沒有應用程式的計算機，就像一台大型電腦。
自世界上第一台計算機誕生，它就離不開程式的驅動。
随着人類科技的不斷發展，PC 和 Internet 陸續問世，進入全民擁抱資訊化的時代。人們用計算機來辦公和娛樂。于是，計算機程式開始變成了一門生意。程式還逐漸演進為“軟體”，變成了最賺錢的産品之一。
開發一款軟體，需要購買和維護應用（application）、資料（data）、運作庫（runtime）、中間件（middleware）、作業系統（OS）、虛拟化技術（virtualization）、伺服器（servers）、存儲（storage）、網絡（networking）共計 9 種裝置/技術。這要求開發人員既要懂軟體開發，又要懂軟體測試，還要懂軟體運維。
而随着使用者對軟體功能要求的增多，要求開發人員不斷對軟體進行改動，使得軟體變得越來越複雜，計算越來越繁瑣，存儲和處理的資訊越來越多，以至于開發組織越來越難，最終引發“軟體危機”，包括很多軟體項目開發時間大大超期，軟體開發難度越來越大。
人們開始研究、改變軟體開發的技術手段和管理方法。
1968 年，北大西洋公約組織提出“軟體工程”的概念。從 1970 年代起，軟體産生進入了軟體工程時代。每隔 5-10 年，軟體工程就會獲得一次突破性發展。
從最初的機器指令開始，發展到面向對象，再到雲計算，目的都是讓軟體開發變得越來越簡單，越來越能迎合使用者的要求。
雲計算廠商出現後，将其中某些層次整合起來（比如存儲、伺服器、作業系統）打包成一種服務對外出售。企業/開發者隻需直接租用這些服務，像繳水電費一樣即可。
在雲計算發展的初期，雲計算以滿足企業增量 IT 需求為主。但随着雲計算的逐漸滲透，企業逐漸實作全面上雲，從基礎設施上雲、到平台系統上雲、再到業務應用上雲。相對應的，雲計算廠商推出了 IaaS（基礎設施即服務）、 CaaS（容器即服務）、PaaS（平台即服務）、SaaS（軟體即服務）等服務形式。
十幾年前，雲計算技術誕生，掀起了實體主機托管的基礎設施變革風潮。雲計算實作了計算資源與實體硬體的解耦，虛拟化技術的發展運用，使得雲主機 ECS 成為企業的基礎設施。
随着容器技術普及，PaaS 平台逐漸興起。PaaS 是建構在 IaaS 之上的一種平台服務，作業系統安裝、監控和服務發現等功能。
雲廠商提供了應用所依賴的服務、運作環境和底層所需的計算資源後，企業/使用者隻需部署自己的應用即可，使得應用的開發、部署和運維的整體效率再度提升。
但盡管 PaaS 平台已經廣泛應用，但仍有優化空間，是否能有一種全新的架構，将業務與基礎設施完全剝離？無伺服器架構（Serverless ）應運而生。
Serverless 的概念最早要追溯到 2012 年。Ken Fromm 在《軟體和應用的未來是 Serverless》中率先提出了 Serverless 的概念，但卻并未引起廣泛關注。
所謂“無伺服器”，并不是不需要伺服器，而是把這攤子高技術含量的事兒“外包”給了更專業的人。企業/開發者自己擔心的東西變少了，雲廠商操心的事情增多了。
一般情況下，一個應用程式要上線，除了寫出代碼，還要關心應用部署伺服器，以及對伺服器進行維護操作，比如資源申請、環境搭建、負載均衡、擴縮容、監控、日志、告警、容災、安全、權限等。
Serverless 架構的出現，把計算資源和系統環境與應用程式解耦，讓開發者在建構應用的過程中，無需關注計算資源的擷取和運維，隻需專注于應用邏輯的開發。
這就好像專業相機與傻瓜相機/全自動相機的差別。使用專業相機，需要手動調節景深、光圈、快門速度、ISO 感光度、焦距、曝光度等各種參數，容易讓人不知如何下手。而使用全自動相機/傻瓜相機，隻要找好角度、将鏡頭對準被攝物，按下快門鍵，相機就會自動完成所有的步驟，操作十分簡單。
在 Serverless 架構中，計算資源是作為服務而不是伺服器的概念出現的。公有雲廠商按照計算次數收費，業務代碼僅在調用時才激活運作，當響應結束占用資源便會釋放，真正做到了彈性伸縮與按使用付費。開發者隻需要将代碼包裝成函數，上傳到公有雲平台，即可以彈性、可靠的方式運作代碼，根據時間驅動執行計算。
既縮短了應用上線時間，也降低了營運成本，Serverless 架構是以受到廣泛關注，并被認為是雲計算未來的趨勢。
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即便如此，Serverless 依然沒有統一的定義，各雲廠商都在推廣布道、搶占地盤。
廣義的 Serverless 包含 FaaS（Functions as a Service，函數即服務）和 BaaS（Backend as a Service，後端即服務）兩個方面。
FaaS 是 Compute as a Service（計算即服務）的一種形式，是一項基于事件驅動的函數托管計算服務。于 FaaS 而言，寫出一個函數，就是一個功能。開發者要做的，隻是寫下函數，然後再用配置檔案告訴伺服器如何讓它運作。
BaaS 可讓開發人員通路各種各樣的第三方服務和應用。常見的 BaaS 服務包括資料庫管理、雲存儲、使用者認證、推送通知、遠端更新、消息隊列，大多由雲服務商提供，使用者無需關心和運維底層基礎資源。在 BaaS 中，Serverless 功能通常通過應用程式設計接口（API）調用。
是以，隻有實作了 FaaS+BaaS，才能說真正實作了 Serverless。
2014 年，AWS 推出了首款函數計算産品 Lambda。Lambda 就是一款 FaaS，它徹底改變了對軟體傳遞方式的看法。
Lambda 的設計理念很簡單，因為雲計算最終是面向應用提供服務，而應用由函數（functions，即業務邏輯的載體）+ 資料（data，即跟業務相關的輸入與輸出），以及這兩者之間的互動——即事件（events，常見的事件如增加、變更、删除等）組成。
換言之，對于一個應用來說，除了 functions、data、events 這三個東西是根本之外，其他無論什麼代碼和架構，無非都是膠水或者UI罷了。
既然如此，理想的情況是用最少的時間寫膠水，将更多的時間投入到應用的核心邏輯當中。
在 Lambda 上，使用者無需預置或管理伺服器即可運作代碼，pay as you go。隻要上傳代碼，Lambda 會處理運作和擴充高可用性代碼所需的一切工作。
在亞馬遜對 Serverless 探索了兩年後，雲計算巨頭谷歌、微軟等也陸續推出 Serverless 架構的函數服務。2017 年，國内的阿裡雲也推出首款 Serverless 産品——函數計算 Function Compute（簡稱 FC）。
在阿裡雲看來，Serverless 是一種面向未來的雲計算技術，是一種“來了就用，功能齊全，用完即走”的全新計算提供方式。Serverless 隻為實際産生的資源消耗付費，而無需為閑置的資源買單。省時省心省力省錢，幫助客戶實作“用雲自由”。
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國内雲廠商在創新上也不遺餘力，阿裡雲函數計算可做到單執行個體啟動僅需 200 毫秒，1 分鐘可彈出 20000 執行個體，并針對客戶需求，率先提供單執行個體多并發模式，和業界首個支援預留按量執行個體混合伸縮、NAS 檔案系統挂載功能。
目前，阿裡雲函數計算日調用次數超過 120 億次，不僅支撐了 雙11 百萬 QPS 洪峰，也是國内服務規模最大的 Serverless 廠商，國内市場佔有率第一，業務規模年同比增速超過 300%。
經過三年多時間的追趕，阿裡雲已經成從“跟随者”變為“上司者”，與 AWS 并駕齊驅。
權威咨詢機構 Forrester 近期公布的 2021 年第一季度 FaaS 平台評測報告顯示，在 19 個評估項目中，阿裡雲 Serverless 産品拿到了 8 項滿分和 12 項最高分，綜合産品能力位列全球第一、戰略願景全球第二。與亞馬遜 AWS、微軟 Azure 并列 Serverless“上司者象限”。這也是首次有國内科技公司進入 FaaS 上司者象限。
目前，阿裡雲 Serverless 産品已經大規模使用，可能在你不知道的時候，你已經用上了它。比如，搶優惠券、大促秒殺、微網誌吃瓜、網課直播。
在搶優惠券這個場景中，假設晚上 8 點鐘下發優惠券，預估會有 5 萬人來搶，但實際情況突然來了 8 萬人，之前預備的資源沒法承擔 8 萬人，導緻另外 3 萬人看到界面是 404，或者頁面顯示“等一等”。阿裡雲函數計算能做到毫秒級的擴容、伸縮。不用提前預估，來多少個人，都能兜住。企業隻要接入阿裡雲提供的 API 接口，每個使用者都能加載出搶券頁面。
目前，已經有數萬家企業客戶成功運用阿裡雲 Serverless 實作降本增效，全面覆寫前端全棧，小程式、新零售、遊戲互娛、線上教育等場景行業。
阿裡雲在 Serverless 上取得的成績并非一蹴而就。
阿裡雲是國内最早布局 Serverless 的雲廠商 ，但當時國内對 Serverless 的認知還是不足。
阿裡雲 Serverless 團隊卯足了勁兒，要打造國内最好的 Serverless 産品。可當産品面向市場，已經過了新鮮期，結果不甚理想，“你發現做出來的東西不完全适用中國客戶的要求，如果要改就是很大的改動，我們相當于從頭重新來了一遍。”這讓 Serverless 技術一号位楊皓然（花名：不瞋）不得不開始重新思考。
最困難的時候是 2019 年。那會兒，市場對 Serverless 接受度不高，研發人員也開始幹銷售的活兒，找工單、給客戶打電話、寫文檔。到 2019 年 6 月份，所有研發人員都出去找市場機會，拜訪客戶，做布道，但轉化效果都不高。
在将函數計算在阿裡集團内推廣，并與集團原有的 FaaS 産品進行整合後，事情迎來轉機。這一步很關鍵，不瞋團隊根據回報對技術和産品進行了大幅改進，而來自兄弟團隊的訴求也是很多企業客戶的訴求。
2020 年 雙11，阿裡巴巴在淘寶、支付寶、釘釘、高德、飛豬等核心業務上實作 Serverless 規模化落地，成為國内 Serverless 首次大規模實踐的裡程碑。
使用函數計算 FC，實作了 雙11 會場彈窗秒彈，也接住了 雙12 的流量，助力飛豬火車票基礎服務更新，保障了高德十一出行節。Serverless 不再僅僅是小程式的“專屬名詞”，還有更廣泛的應用空間，如電商大促、音視訊轉碼、AI 算法服務、遊戲應用包分發、檔案實時處理、物聯網資料處理、微服務等場景。
這給還在觀望的大企業們吃了顆定心丸。
如今，汽車廠商的車載系統、車聯網應用也在用函數計算 FC 提供計算支援。
新冠疫情讓遠端辦公、線上教育、線上遊戲的應用需求短期内增加。業務規模的爆發式增長，對每一個需求的響應需要更加及時，這對應用架構的彈性，對底層計算的速度，對研發效率的提升等提出了更高的要求，驅動業務加速向新技術架構演進。
2020 年，阿裡雲神龍計算平台的性能更新為 FC 的産品能力帶來了大幅提升。阿裡雲 Serverless 從原來的虛拟機架構演進到“神龍裸金屬伺服器+袋鼠安全容器架構”。新冠疫情期間，函數計算 FC 應用在數字抗疫中，助力 20 萬+ 企業遠端複工。
比如，教育場景中，老師對開課這件事是有時效性要求的，這就要求背景能夠短時間内啟動可能數千個執行個體進行響應，這也恰恰是函數計算 FC 的用武之地。
如今，阿裡雲 Serverless 的背後，是四大核心技術——神龍計算平台、袋鼠沙箱容器、盤古存儲平台和洛神網絡平台在提供支撐。為了良好的使用者體驗，阿裡雲 Serverless 團隊還将按量計費的顆粒度縮小到毫秒。現在， Serverless 正在繼續和容器、微服務等生态融合，降低開發者使用 Serverless 技術的門檻。
阿裡雲 Serverless 的目标是，幫助更廣泛的客戶實作向新技術架構的平滑遷移，讓 Serverless 滲透到所有的雲應用中。
為了這片星辰大海，不瞋和他的團隊一直在路上。
參考：
1、《無伺服器架構白皮書（2019年）》，雲計算開源産業聯盟OSCAR
2、《AWS Lambda》，孔令賢
3、《雲計算對傳統軟體工程的影響》