利用无服务器架构快速构建和扩展物联网项目

　　你推出了一个新的物联网产品，可能使用AWS、Azure或其他主要云提供商提供的物联网框架，你的设备现在可以从云发送和接收数据。那么，如何处理这些数据以获得有价值的见解，例如设备健康遥测或用户行为跟踪?有许多不同的方法可以在云中建立数据处理基础设施，以平衡控制和复杂性。无服务器架构最终是一种软件设计原则，它允许您在不管理基础设施的情况下构建、扩展和运行服务，而MistyWest对这种“无服务器”模式如何使团队能够快速构建和扩展云解决方案感到兴奋。

　　为了帮助您理解这对于物联网产品解决方案的适用性，我们提供了以下不同架构模式的概述，以及您应该在什么情况下考虑为您的项目采用无服务器。

　　使用虚拟机

　　现在，设置云管道的老派方法(如果希望获得更多控制，推荐使用这种方法)是在云中启动一个虚拟机(VM)来运行处理代码。Azure虚拟机、AWS EC2或GCP计算引擎是一些常见的选项。你得到一个虚拟计算机，它可以运行类似于在你的个人计算机上运行的代码。然而，这种路由的局限性是，您将迅速耗尽单个VM的处理能力，特别是当您正在处理来自数千个物联网设备的数据时。

　　要获得更强的处理能力，可以添加更多vm并将处理工作分配给多台计算机。像Kubernetes和Docker Swarm这样的工具可以让您跨多台机器编排处理工作负载，云提供商提供AWS Elastic Kubernetes Service和谷歌Kubernetes Engine这样的服务，以支持在云中跨多台机器编排工作负载。像AWS Elastic Beanstalk或Azure App Services这样的服务可以自动设置和扩展常见的web开发框架，如Django、Rails和Node，它们是很好的起点服务，可以帮助你管理它们。

　　然而，设置和配置编排工具可能是复杂的，需要大量的时间和专业知识，不能直接为客户提供价值。如果你想快速构建原型，为客户提供价值，并且你知道你的解决方案可以扩展，那么无服务器可能是正确的选择。

　　什么是无服务器架构?

　　无服务器架构允许您将服务器管理完全卸载给云提供商，同时可以直接专注于应用程序代码。一个更常见的体系结构子集是功能即服务(FaaS)。但无服务器体系结构提供的服务远不止这些——从数据库和队列系统到事件处理服务，每个云服务提供商都提供各种各样的服务来满足您的需求。

　　无服务器化的好处

　　1.收费：一个好处是，无服务器平台倾向于根据无服务器功能运行的频率和时间来收费，所以您只需要为所使用的计算时间付费。这可以在开发过程中保持较低的成本，同时以一种在发行过程中自动扩展的方式进行构建。

　　2.快速响应：无服务器函数也倾向于快速响应需求峰值，因为平台会自动增加可用的计算能力来运行函数，然后在负载减少时降低计算能力。这可以有效地利用资源，只在需要时部署计算能力。

　　3.语言选项：对各种编程语言都有很好的支持，所以您很可能可以用您选择的语言构建无服务器函数。例如，AWS Lambda本机支持Java、Go、PowerShell、Node.js、c#、Python和Ruby，并提供了一个运行时API来允许使用其他编程语言。Azure函数支持c#、Javascript、f#、Java、Powershell、Python和Typescript。

　　4.Bug预防：使用无服务器功能进行构建必然会创建一个无状态和无主机的系统，这可以简化对系统的推理，并防止一些关于状态管理的复杂Bug。

　　5.数据管道：通过您的物联网框架，您可以设置自动的、事件驱动的数据管道触发器和数据库存储。通过附加的可视化框架或开发您的内部仪表板，您可以立即监视进度。

　　6.少花钱：如果你的VM运转起来了，那么不管你是否充分利用了这些资源，还是它只是闲置着，你都要花钱。如果你的物联网设备很少发送小的数据包，这就不是理想的，即使你有数千个设备不断传输数据，在包之间也会有很多空闲时间，这将是非常低效的。利用无服务器框架可以让你只为你使用的东西付费，并且可以在不需要任何配置更改的情况下为你处理扩展——无论你有一台设备还是一百万台设备。此外，如果您使用的是Azure，正如《荒野中的无服务器》一文中最初提出的那样，通过让它预测调用，您将能够显著减少冷启动。

　　无服务器化的弊端

　　1.更少的控制：使用无服务器平台的一个缺点是，您对运行代码的实例的控制更少，因为您无法控制底层硬件的配置。在无服务器环境中，对处理能力、内存和处理时间的限制可能是一种局限，而在虚拟机中，您可以进行相当大的垂直扩展。

　　2.长延迟：另一个缺点是，由于平台在需求高峰期间处理增加可用计算能力(即启动更多虚拟机来运行功能)，当用户必须等待虚拟机启动时，您对延迟的控制力度较低。这有时会导致第一次请求的长延迟，称为“冷启动延迟”，这可能是对延迟高度敏感的应用程序中的一个问题，尽管这通常不是一个问题。

　　弹性结构

　　网上有许多关于无服务器架构的成本比较;我们发现媒体上的无服务器转换和燃烧和尚的分析非常有帮助。无服务器架构非常适用于物联网解决方案，并且越来越受欢迎。随着当今世界上数十亿物联网设备的使用，拥有一个弹性架构对于快速投入生产至关重要。使用无服务器架构构建将让您快速原型化，快速失败，并从长远来看击败您的竞争对手——只需注意所有的底层属性，以便最大限度地利用您的资金。

　　作者：Jason Choi