Serverless: экспертный взгляд на тренды и перспективы бессерверных вычислений
Бессерверные или serverless-технологии — один из перспективных трендов в мире облачных вычислений. По прогнозам, к 2025 году более 75% организаций будут активно использовать бессерверные технологии при создании новых приложений. И это неудивительно, ведь такой подход позволяет экономить до 80% на инфраструктурных издержках, значительно ускорять разработку программного обеспечения и масштабировать его практически мгновенно.
Что такое бессерверные или serverless-вычисления?
Serverless (бессерверные) вычисления — это модель предоставления серверных услуг без аренды или покупки оборудования. Все вычисления по-прежнему выполняют серверы, однако их настройками и обслуживанием занимается провайдер.
Разницу проще объяснить с помощью аналогии. Допустим, нам нужно накормить гостей. Можно приготовить все самостоятельно или нанять кейтеринг.
Если мы готовим самостоятельно, это можно сравнить с традиционными облачными решениями. У нас есть оборудование (серверы), меню (приложения) и сама готовка (запуск программного обеспечения). Мы полностью контролируем процесс, но это требует большей подготовки и работы. Ну и кухня входит в квартплату, хотя пользуемся ей не всегда.
Кейтеринг — это как бессерверные вычисления. Мы связываемся с нужной компанией и говорим, чем хотим угостить гостей. Остальное на совести подрядчика. Мы даже не видим, как еду готовят и сколько понадобилось поваров, важен только результат.
Serverless развивает идеи виртуализации, как и другие итерации IaaS-технологии. В традиционной модели IaaS клиент сам запускает и поддерживает работу виртуальных серверов. При использовании serverless-подхода разработчику достаточно загрузить код функций в облако. А масштабирование, балансировку нагрузки, обеспечение отказоустойчивости и доступности берет на себя провайдер услуг. В случае с бессерверными вычислениями речь идет о предоставлении сервисов в виде функций — Function as a Service (FaaS).
Популярные примеры serverless сервисов — это AWS Lambda, Azure Functions и Google Cloud Functions. С их помощью можно создавать backend для веб- и мобильных приложений, организовывать обработку данных, реализовывать интеграции между сервисами и многое другое.
Бессерверные вычисления устраняют большую часть трудностей управления инфраструктурой и масштабирования, а также позволяет разработчикам сосредоточиться на логике приложений.
Почему serverless-подход становится так популярен?
Исследователи уровня Gartner, Ipsos и IDC выделяют три ключевых фактора, повлиявших на популярность serverless-решений.
1. Экономия на инфраструктуре
Иногда при использовании традиционных IaaS/PaaS-сервисов клиент оплачивает выделенные серверные мощности даже во время их простоя. С serverless клиент платит исключительно за фактическое время выполнения кода в секундах или миллисекундах, что позволяет экономить до 80% средств.
Такая модель называется Pay as you go, или «оплата по мере потребления». Однако она не эксклюзивна для serverless-решений. Все больше IaaS/PaaS-сервисов предлагают клиентам Pay as you go.
2. Быстрая разработка
Администраторы, SRE и DevOps-инженеры экономят время на настройке и администрировании инфраструктуры. Команда может быстро запустить код в рабочую среду без традиционных этапов подготовки и настройки сервера. Это ускоряет цикл разработки, обеспечивая более быструю доставку функций и улучшений. Так цикл создания ПО сокращается в 3–5 раз.
При этом использование serverless не означает, что можно совсем забыть об инфраструктуре. Архитектура, проектирование функций и их взаимодействие все еще крайне важно.
3. Масштабирование
Как правило, бессерверные архитектуры автоматически масштабируются в соответствии с потребностями приложения. При резком увеличении нагрузки бессерверная платформа мгновенно выделит больше ресурсов для обработки и аналогичным образом уменьшит масштаб при снижении спроса. Такая эластичность устраняет необходимость в ручном масштабировании и планировании емкости.
Преимущества бессерверных вычислений сделали технологию привлекательным выбором для многих компаний. Особенно для тех, кто стремится оптимизировать расходы, повысить эффективность и сохранить конкурентоспособность в условиях быстро меняющегося ИТ-ландшафта.
Недостатки serverless-решений
У любой технологии есть объективные ограничения. Бессерверные решения в этом отношении не стали исключением. Среди сдерживающих факторов важно упомянуть пять моментов:
- Проблема «холодных стартов». Бессерверные решения могут испытывать так называемый «холодный старт» — задержку, которая возникает при первом вызове неактивной функции или после периода бездействия.
- Привязка к поставщику (Vendor Lock-in). Бессерверная платформа каждого провайдера имеет собственный набор инструментов, API-интерфейсов и сред выполнения. Переход к другому поставщику может потребовать значительного бюджета, времени и сил. Как минимум придется адаптировать приложения в соответствии с новой средой.
- Сложность мониторинга и отладки. Из-за распределенной природы и абстракции базовой инфраструктуры у бессерверных приложений сложнее отслеживать производительность.
- Ограниченный контроль над средой. Бессерверные вычисления абстрагируют базовую инфраструктуру, предлагая меньший контроль над вычислительной средой. Это может быть недостатком для компаний с особыми требованиями к соответствию требованиям, безопасности или пользовательским конфигурациям.
- Предсказуемость затрат не всегда предсказуема. Модель «оплата по мере поступления» кажется экономнее, однако она же усложняет прогнозирование расходов, особенно для приложений с непредсказуемыми рабочими нагрузками.
Serverless-решения трудно рекомендовать отраслям с высоким уровнем регулирования. Например, здравоохранение, финансы и производство требуют максимального контроля над вычислительной средой. Компании с большими сложными приложениями могут столкнуться с трудностями в управлении, мониторинге и отладке своих бессерверных компонентов из-за распределенного характера архитектур.
Стартапы или бизнес с ограниченным бюджетом могут столкнуться с непредсказуемостью затрат, связанных с бессерверными вычислениями, особенно если структура их рабочей нагрузки недостаточно понятна или сильно варьируется.
Для решения этих проблем эксперты рекомендуют грамотно сочетать использование serverless- и традиционных архитектур, проводить тщательное планирование отказоустойчивости и мониторинга, а также изначально разрабатывать приложения с учетом переносимости между разными платформами.
Не существует универсальной технологии для каждого бизнеса. Например, бессерверная технология может усложнить тестирование и отладку из-за отсутствия видимости бэкэнд-процессов. Неправильное внедрение способно привести к возникновению новых проблем с безопасностью.
Тренды и прогнозы развития serverless на 2024 год
Рассмотрим ключевые мнения по развитию FaaS-вычислений.
Рост конкуренции между облачными провайдерами
Рынок облачных услуг демонстрирует бурный рост, который во многом обусловлен переходом компаний на serverless модель. По прогнозам IDC, к 2023 году объем мирового рынка публичных облачных сервисов достигнет $600 млрд. Среднегодовые темпы роста составят почти 20%.
В условиях нарастающей конкуренции провайдеры будут активно инвестировать в НИОКР для расширения возможностей своих платформ, чтобы предложить заказчикам максимально широкий и гибкий функционал.
Рост популярности мультиоблачных решений
Растет спрос на гибридные и мультиоблачные архитектуры. По данным исследования Flexera 2022 State of Cloud Report, 93% опрошенных компаний используют мультиоблачный подход; 24% задействуют одновременно более чем одну публичную облачную платформу. Ранние замеры показывают, что в 2024 году тренд только усилился.
Возможность гибкого распределения приложений и данных между разными облаками помогает компаниям повысить отказоустойчивость ИТ-инфраструктуры, оптимизировать затраты и избежать привязки к одному поставщику. Благодаря открытым API всех основных провайдеров, создание мультиоблачных serverless архитектур становится проще и удобнее.
Повышенное внимание к безопасности
Вместе с ростом популярности облачных и serverless технологий, увеличивается и количество киберугроз, нацеленных на эти платформы. Облачные сервисы становятся мишенью для хакерских атак, поскольку содержат ценные данные клиентов и иногда имеют уязвимости в настройках безопасности.
В отчете Cybersecurity Insiders об угрозах безопасности облачных вычислений за 2022 год, 47% опрошенных ИБ-специалистов поставили serverless-платформы на второе место среди наиболее атакуемых технологий публичных облаков.
Облачные провайдеры будут вынуждены инвестировать значительные ресурсы в укрепление защитных механизмов своих серверлесс платформ, чтобы гарантировать безопасность данных и рабочих нагрузок клиентов.
Организации также должны ответственно подходить к вопросам соблюдения практик ИБ и выбора надежного провайдера при использовании serverless-подхода, чтобы минимизировать риски кибератак.
Интеграция с передовыми технологиями
Хотя изначально концепция serverless подразумевала исполнение относительно простой бизнес-логики в облаке, с каждым годом мы наблюдаем тенденцию к конвергенции с другими инновационными технологиями. Это расширяет сферы применения данной архитектуры и открывает новые возможности для бизнеса.
В частности, активно идет интеграция serverless-платформ с системами машинного обучения и искусственного интеллекта. Благодаря автоматическому масштабированию, serverless-функции в облаке идеально подходят для запуска ресурсоемких вычислений, связанных с тренировкой ИИ-моделей на больших массивах данных. Это позволяет компаниям экономить на инфраструктуре для машинного обучения и быстрее выводить на рынок продукты с элементами AI.
Еще одно многообещающее направление — использование serverless-подхода при разработке приложений для сетей 5G, «Интернета вещей», а также операторами мобильной связи. Гибкая архитектура как нельзя лучше подходит для сценариев с непредсказуемыми нагрузками, возникающими в таких распределенных сетях. А функция быстрого масштабирования позволяет оптимально распределять мощности.
Бессерверные технологии активно конвергируют с другими инновационными направлениями, что расширяет области их применения и открывает бизнесу новые возможности для роста. Однако главным вопросом остается безопасность этого решения.
Перспективы развития serverless в России
По итогам 2023 года российский рынок облачных сервисов вырос на 33,9%, до 121,4 млрд руб., следует из отчета iKS-Consulting. Параллельно мы наблюдаем цифровую трансформацию бизнеса. Только в 2022 году:
- Уровень достижения цифровой зрелости бизнеса — 65,8%. Показатель учитывает объемы расходов на цифровые решения, а также число специалистов, которые работают в ИТ-сфере.
- Доля массовых социально значимых онлайн-услуг — 99,97%. Метрика демонстрирует популярность государственных сервисов, например, госуслуг.
- Рост вложений в российские ИТ-решения — 157%.
Это данные Министерства цифрового развития. К сожалению, пока не опубликованы данные за 2023 год. Однако уже сейчас можно говорить о явном запросе на цифровизацию, при этом компании четко понимают свои потребности.
С другой стороны, есть ряд барьеров, сдерживающих более активный переход российского бизнеса на serverless-модель:
- Ограниченные возможности использования публичных облаков из-за требований регуляторов по локализации данных внутри страны.
- ИТ-инфраструктуры предприятий не всегда готовы к интеграции с облачными сервисами.
- Опасения руководителей компаний в отношении безопасности облачных технологий.
Российский рынок обладает высоким потенциалом для развития серверлесс экосистемы за счет наличия сильных разработчиков ПО и стремления российского бизнеса к цифровой трансформации. Успешные кейсы внедрения serverless как российскими, так и международными компаниями будут способствовать популяризации технологии.
Запомнить
- Serverless вычисления — это устойчивый тренд на рынке облачных технологий, который с большой вероятностью будет набирать популярность. Основными драйверами роста выступают потребность бизнеса в оптимизации издержек на ИТ, ускорении разработки цифровых продуктов и обеспечении масштабируемости.
- Вместе с расширением областей применения serverless и увеличением числа пользователей растут и риски информационной безопасности. Поэтому провайдеры вынуждены будут постоянно совершенствовать механизмы защиты своих платформ.
- Serverless решения трудно рекомендовать отраслям с высоким уровнем регулирования. Также компании с большими сложными приложениями могут столкнуться с трудностями в управлении, мониторинге и отладке своих бессерверных компонентов из-за распределенного характера архитектур.
- Другой заметной тенденцией становится конвергенция бессерверных сервисов с передовыми технологиями вроде IoT, 5G и искусственного интеллекта. Это существенно расширит функциональные возможности данной архитектуры.
- Что касается российского рынка, несмотря на сдерживающие факторы, ожидается дальнейший прирост популярности облачных и бессерверных сервисов по мере реализации проектов импортозамещения цифровой инфраструктуры и развития компетенций российских ИТ-специалистов. Уже в обозримой перспективе бессерверные технологии могут стать доминирующей парадигмой при создании цифровых систем как в госсекторе, так и в бизнесе.
Опубликовано 27.03.2024