Serverless là gì? Tìm hiểu chi tiết về ưu, nhược điểm và cách ứng dụng

1. Serverless là gì?

 

Serverless là một mô hình điện toán đám mây hiện đại, trong đó nhà phát triển ứng dụng không cần quan tâm đến việc quản lý hạ tầng máy chủ. Các tài nguyên như CPU, RAM, và lưu trữ được nhà cung cấp dịch vụ (như AWS, Google Cloud, Azure) tự động quản lý. Điều này giúp giảm tải công việc quản trị hệ thống, cho phép các lập trình viên tập trung phát triển chức năng ứng dụng.

 

Tên gọi "Serverless" không có nghĩa là không sử dụng máy chủ. Thực tế, các máy chủ vẫn tồn tại, nhưng việc quản lý và vận hành chúng hoàn toàn do nhà cung cấp dịch vụ đảm nhận.

 

 

Mô hình Serverless được chia thành hai loại chính:

 

1. BaaS (Backend-as-a-Service): Sử dụng dịch vụ backend như cơ sở dữ liệu, xác thực, hoặc lưu trữ từ nhà cung cấp.
2. FaaS (Function-as-a-Service): Viết các hàm độc lập chạy trên nền tảng cloud khi được kích hoạt bởi sự kiện cụ thể.

 

2. Kiến trúc và nguyên lý hoạt động của Serverless

 

Cách hoạt động cơ bản

 

Trong mô hình Serverless, ứng dụng được chia nhỏ thành các phần tử độc lập (hàm hoặc module). Mỗi phần tử này sẽ thực hiện một tác vụ cụ thể và chỉ hoạt động khi có yêu cầu.
Ví dụ: Khi người dùng tải lên một hình ảnh, hệ thống sẽ kích hoạt hàm xử lý ảnh để nén hoặc tạo thumbnail. Sau khi hoàn thành, hàm tự động tắt để tiết kiệm tài nguyên.

 

 

Kiến trúc cơ bản của Serverless

 

Một ứng dụng Serverless thường bao gồm các thành phần sau:

 

1. Máy khách (Client): Thiết bị người dùng gửi yêu cầu đến hệ thống (ví dụ: trình duyệt web, ứng dụng di động).
2. API Gateway: Tiếp nhận và định tuyến yêu cầu từ client đến các hàm hoặc dịch vụ liên quan.
3. Cơ sở dữ liệu (Database): Lưu trữ dữ liệu ứng dụng, thường là NoSQL hoặc SQL dựa trên nhu cầu.
4. Functions (Hàm): Thực thi các tác vụ cụ thể như xử lý thanh toán, gửi email, hoặc phân tích dữ liệu.
5. Nhà cung cấp dịch vụ đám mây: Quản lý toàn bộ hạ tầng, tự động mở rộng và thu nhỏ tài nguyên theo nhu cầu.

 

 

3. Ưu điểm của Serverless

 

3.1. Tối ưu chi phí

 

• Trả tiền theo mức sử dụng: Người dùng chỉ trả phí cho thời gian thực thi hàm và số lượng yêu cầu, không cần chi trả cho tài nguyên nhàn rỗi.
• Loại bỏ chi phí bảo trì: Không cần đội ngũ quản lý hạ tầng hoặc các công cụ giám sát phức tạp.

 

3.2. Tự động mở rộng

 

• Hệ thống tự động mở rộng tài nguyên khi lưu lượng truy cập tăng cao và thu nhỏ lại khi lưu lượng giảm. Điều này đảm bảo hiệu suất ổn định và tối ưu hóa chi phí.

 

3.3. Giảm tải công việc quản lý

 

• Nhà phát triển chỉ cần tập trung vào viết mã ứng dụng, không phải lo lắng về việc cài đặt, bảo trì, hoặc vá lỗi hệ điều hành.

 

3.4. Tốc độ phát triển nhanh chóng

 

• Do không cần lo hạ tầng, thời gian phát triển ứng dụng được rút ngắn. Ngoài ra, việc triển khai các bản cập nhật cũng đơn giản và nhanh chóng.

 

3.5. Hiệu quả cho các ứng dụng nhỏ gọn

 

• Phù hợp cho các tác vụ ngắn hạn như xử lý ảnh, gửi email, hoặc phân tích dữ liệu sự kiện.

 

 

4. Nhược điểm của Serverless

 

4.1. Hạn chế về thời gian xử lý

 

• Các hàm trong mô hình FaaS thường bị giới hạn thời gian thực thi (ví dụ: AWS Lambda giới hạn 15 phút). Điều này không phù hợp với các tác vụ cần thời gian xử lý dài.

 

4.2. Chi phí tiềm ẩn

 

• Mặc dù chi phí sử dụng thấp, các dịch vụ bổ sung như lưu trữ dữ liệu hoặc băng thông có thể làm tăng tổng chi phí nếu không được quản lý cẩn thận.

 

4.3. Khó gỡ lỗi

 

• Việc kiểm tra và gỡ lỗi các ứng dụng Serverless phức tạp hơn so với mô hình truyền thống, do không có quyền truy cập vào hạ tầng.

 

4.4. Phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ

 

• Khi sử dụng một nền tảng Serverless, ứng dụng của bạn có thể bị khóa chặt vào công nghệ của nhà cung cấp, dẫn đến khó khăn khi muốn chuyển đổi sang nền tảng khác.

 

4.5. Khó dự đoán hiệu suất

 

• Với các ứng dụng lớn, việc đồng bộ giữa nhiều hàm độc lập có thể gây ra độ trễ hoặc mất dữ liệu.

 

 

5. Khi nào nên sử dụng Serverless?

 

Mô hình Serverless phù hợp với các trường hợp:

 

1. Ứng dụng web và API:
   • Xây dựng các trang web động hoặc API Restful.
   • Ví dụ: Website bán hàng, blog cá nhân.
2. Xử lý sự kiện:
   • Ứng dụng cần phản hồi các sự kiện như gửi email, thông báo đẩy.
3. Xử lý dữ liệu đa phương tiện:
   • Các tác vụ như nén ảnh, tạo thumbnail, hoặc chuyển đổi định dạng video.
4. Các ứng dụng nhỏ:
   • Công cụ tự động hóa hoặc các dịch vụ tiện ích.

 

6. Cách triển khai Serverless

 

Bước 1: Chọn nền tảng phù hợp

 

• AWS Lambda, Google Cloud Functions, Azure Functions: Các nền tảng phổ biến nhất hiện nay.

 

Bước 2: Xây dựng ứng dụng

 

• Xác định các hàm độc lập cần thiết, chẳng hạn hàm xử lý thanh toán, gửi thông báo.

 

Bước 3: Triển khai

 

• Sử dụng công cụ như Serverless Framework hoặc AWS SAM để triển khai ứng dụng.

 

Bước 4: Quản lý và tối ưu

 

• Theo dõi hiệu suất và chi phí thông qua các công cụ giám sát như CloudWatch hoặc Azure Monitor.

 

 

7. Tổng kết

 

Mô hình Serverless mang lại những lợi ích vượt trội về chi phí, thời gian phát triển, và khả năng mở rộng. Tuy nhiên, nó cũng đi kèm những thách thức liên quan đến giới hạn xử lý và phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ. Với các doanh nghiệp muốn tối ưu hóa chi phí và tài nguyên, Serverless là lựa chọn tuyệt vời cho các dự án nhỏ gọn, linh hoạt, và cần triển khai nhanh chóng.