Serverless Computing یا رایانش بدون سرور، یک مدل پردازشی در رایانش ابری است که به توسعه دهندگان اجازه می دهد بدون نگرانی از مدیریت سرورها، فقط روی نوشتن کد تمرکز کنند. برخلاف آنچه از نامش برداشت می شود، در این مدل همچنان از سرور استفاده می شود اما مدیریت و نگهداری آن به عهده ارائه دهنده خدمات ابری است.
در مدل Serverless، شما فقط کدی می نویسید که به صورت تابع اجرا می شود. این کد فقط زمانی اجرا می شود که یک درخواست مشخص وجود داشته باشد، بنابراین هزینه تنها برای زمان اجرا محاسبه می شود.
تفاوت با مدل های سنتی سرور
در مدل های سنتی، شما باید سرورها را خریداری یا اجاره کنید، سیستم عامل نصب کرده و از آن نگهداری کنید. حتی در مدل های مبتنی بر ماشین مجازی یا کانتینر نیز مسئولیت مدیریت زیرساخت با شما است. اما در Serverless Computing، دیگر نیازی به پیکربندی و نگهداری از سرور وجود ندارد.
این تفاوت باعث می شود توسعه نرم افزار سریع تر، مقرون به صرفه تر و مقیاس پذیرتر باشد. به علاوه، عملیات مانند بروزرسانی، مانیتورینگ و مقیاس پذیری به صورت خودکار انجام می شود.
در مجموع، Serverless Computing راهی نوآورانه برای اجرای اپلیکیشن ها بدون دغدغه زیرساخت است. امروزه بسیاری از استارتاپ ها، سازمان ها و تیم های توسعه به دلیل سادگی و انعطاف پذیری بالا، از آن استفاده می کنند.
Serverless چگونه کار می کند؟
در واقع، Serverless به این معنا نیست که هیچ سروری وجود ندارد، بلکه مدیریت سرورها به طور کامل توسط ارائه دهنده های ابری انجام می شود. در این بخش، با بررسی نقش کلیدی Function as a Service (FaaS) و چگونگی تعامل این مدل با سرویس های پشتیبان یا Backend، به صورت مرحله به مرحله خواهیم دید که معماری Serverless چگونه کار می کند و چه مزایایی از نظر عملکرد و بهینه سازی منابع به همراه دارد.
نقش Function as a Service (FaaS)
در معماری Serverless، یکی از اجزای کلیدی، سرویس هایی هستند که تحت عنوان Function as a Service یا FaaS شناخته می شوند. این مدل به توسعه دهندگان اجازه می دهد فقط کد مورد نیاز برای اجرای یک عملکرد خاص را بنویسند و بار زیرساخت را به ارائه دهنده خدمات ابری بسپارند. این عملکردها معمولاً به صورت رویداد محور اجرا می شوند؛ مثلاً وقتی کاربری فرمی را ارسال می کند یا فایلی آپلود می شود.
در لحظه نیاز، این توابع به صورت خودکار اجرا می شوند و پس از پایان عملیات، سیستم به صورت خودکار منابع را آزاد می کند. این روش باعث می شود تنها زمانی هزینه پرداخت شود که تابع اجرا شده است که از نظر اقتصادی بسیار به صرفه است.
تعامل با Backend و سرویس ها
در یک محیط Serverless، برنامه ها اغلب به سایر سرویس های مدیریت شده برای انجام عملیات های پشتیبان (backend) متکی هستند. به جای پیاده سازی دستی زیرساخت هایی مثل پایگاه داده، فایل سیستم، احراز هویت یا سیستم پیام رسانی، توسعه دهنده می تواند از سرویس های آماده استفاده کند.
برای مثال، پایگاه داده ابری مانند DynamoDB برای ذخیره داده، سرویس هایی مانند Amazon S3 برای ذخیره فایل ها به راحتی قابل استفاده هستند.
ترکیب توابع FaaS با سرویس های مدیریت شده باعث افزایش سرعت توسعه، کاهش هزینه ها و کاهش پیچیدگی های فنی می شود. همچنین این ساختار به راحتی مقیاس پذیر بوده و نیاز به نگهداری مداوم سرورها را حذف می کند.
مزایای Serverless Computing
معماری Serverless یکی از تحولات مهم در دنیای رایانش ابری است که مزایای قابل توجهی را برای توسعه دهندگان و کسب و کارها فراهم کرده است. این مدل محاسباتی با حذف نیاز به مدیریت مستقیم سرورها، فرآیند توسعه و استقرار نرم افزار را ساده تر، سریع تر و مقرون به صرفه تر می کند. در ادامه به سه مزیت کلیدی Serverless می پردازیم.
صرفه جویی در هزینه
در مدل سنتی، سرورها حتی زمانی که استفاده ای از آن ها نمی شود، همیشه روشن هستند. اما در معماری Serverless، شما تنها زمانی هزینه پرداخت می کنید که کدی اجرا شود. این پرداخت به ازای استفاده واقعی (Pay As You Go) باعث می شود شرکت ها در هزینه های مربوط به سرور و نگهداری، صرفه جویی قابل توجهی داشته باشند.
مقیاس پذیری خودکار
یکی از برجسته ترین ویژگی های Serverless، مقیاس پذیری خودکار آن است. بدون نیاز به مداخله انسانی یا تنظیمات دستی، این معماری به صورت پویا و هوشمند منابع را براساس نیاز افزایش یا کاهش می دهد. چه ده درخواست در ثانیه داشته باشید چه ده هزار، سیستم بدون اینکه عملکرد نرم افزار افت کند، به صورت خودکار پاسخگوی حجم ترافیک خواهد بود.
تمرکز بر توسعه به جای مدیریت زیرساخت
با حذف نیاز به پیکربندی، مانیتورینگ و به روزرسانی زیرساخت، تیم های توسعه می توانند تمام تمرکز خود را روی توسعه ویژگی های نرم افزار و ارائه ارزش بیشتر به کاربران بگذارند. این مدل باعث افزایش بهره وری، سرعت در توسعه و کوتاه تر شدن چرخه انتشار می شود که در نهایت مزیت رقابتی برای کسب و کارها ایجاد می کند.
محدودیت ها و چالش ها
در کنار مزایای فراوانی که معماری Serverless ارائه می دهد، این مدل محاسباتی با چالش ها و محدودیت هایی نیز همراه است که آگاهی از آن ها پیش از پیاده سازی بسیار حیاتی است. در ادامه به سه مورد از مهم ترین این محدودیت ها می پردازیم.
قفل شدن به ارائه دهنده خاص (Vendor Lock-in)
یکی از بزرگ ترین چالش های معماری Serverless، وابستگی به یک ارائه دهنده خدمات ابری است. وقتی زیرساخت ها، توابع و تنظیمات به طور کامل در یک پلتفرم خاص تعریف می شوند، مهاجرت به سرویس دیگر دشوار و هزینه بر می شود. این وابستگی باعث می شود در آینده انعطاف پذیری کمتری برای انتخاب تکنولوژی یا کاهش هزینه ها داشته باشید.
محدودیت در کنترل و نظارت
در Serverless، مدیریت کامل زیرساخت در اختیار ارائه دهنده ابری قرار دارد. این موضوع باعث می شود شما نتوانید به جزئیات سرور ابری، شبکه یا تنظیمات پیشرفته تر دسترسی داشته باشید. همچنین ابزارهای نظارت و دیباگ در این مدل محدودتر هستند و در برخی موارد نمی توان خطاها را به آسانی ردگیری کرد. برای تیم های فنی که نیاز به تنظیمات دقیق و کنترل کامل دارند، این موضوع یک مانع مهم محسوب می شود.
مناسب نبودن برای همه نوع پردازش
معماری بدون سرور برای وظایف کوتاه مدت، ماژولار و واکنش گرا بسیار مناسب است. اما برای پردازش های طولانی مدت، پایدار یا با نیاز به منابع بالا، انتخاب مناسبی نیست. همچنین در پروژه هایی با نیاز به پردازش دائمی یا مدیریت پیچیده منابع است، Serverless می تواند باعث افزایش پیچیدگی و هزینه ها شود.
کاربردهای واقعی Serverless
معماری Serverless نه تنها در تئوری بلکه در عمل نیز توانسته کاربردهای متنوع و موثری در دنیای فناوری اطلاعات پیدا کند. بسیاری از شرکت ها، به ویژه آن هایی که به دنبال انعطاف پذیری بالا، کاهش هزینه ها و توسعه سریع تر هستند، از این مدل استفاده می کنند. در ادامه به دو کاربرد رایج و اثربخش معماری Serverless در دنیای واقعی می پردازیم.
وبسایت ها و میکروسرویس ها
یکی از مهم ترین کاربردهای Serverless، اجرای وب سایت های سبک یا Frontendهایی است که نیاز به پردازش های پیچیده یا منابع زیاد ندارند. برای نمونه، وب سایت های شرکتی، صفحات لندینگ یا اپلیکیشن های تک صفحه ای (SPA) می توانند با استفاده از توابع Serverless بارگذاری شوند. این کار باعث کاهش زمان لود، افزایش امنیت و کاهش هزینه می شود.
همچنین در معماری میکروسرویس، که هر بخش از برنامه به صورت مستقل کار می کند، Serverless گزینه ای مناسب است. هر تابع به عنوان یک سرویس جداگانه عمل می کند و توسعه، نگهداری و استقرار هر بخش از نرم افزار به صورت مستقل انجام می شود. این مدل توسعه نرم افزار را چابک تر و مقیاس پذیرتر می کند.
پردازش داده های لحظه ای و رویداد محور
Serverless برای مدیریت داده هایی که به صورت لحظه ای تولید می شوند مانند لاگ ها، کلیک های کاربران یا پیام های سنسورها ایده آل است. برای مثال، می توان با استفاده از توابع Serverless، یک فرآیند تحلیلی طراحی کرد که هر بار یک رویداد ثبت می شود. مثلاً ورود کاربر به سایت یا خرید محصول به صورت خودکار اجرا شده و نتیجه را در دیتابیس ذخیره یا به ابزارهای تحلیل ارسال می کند.
از آنجا که این توابع تنها هنگام رخداد رویداد فعال می شوند، مصرف منابع بسیار بهینه بوده و سرعت پردازش نیز بالا باقی می ماند. همین ویژگی باعث شده بسیاری از سیستم های مدرن تحلیل داده، به خصوص در IoT و سیستم های تبلیغات دیجیتال، به Serverless روی بیاورند.
چه زمانی استفاده از Serverless توصیه می شود؟
معماری Serverless همیشه بهترین گزینه نیست اما در شرایط خاص می تواند بسیار کارآمد، اقتصادی و مقیاس پذیر باشد. برای تصمیم گیری دقیق، لازم است بدانیم چه سناریوهایی برای استفاده از آن مناسب و در چه مواردی بهتر است از روش های دیگر بهره ببریم.
موارد استفاده ایده آل
Serverless انتخاب مناسبی است زمانی که با پردازش های رویداد محور سر و کار داریم. مثلاً اپلیکیشن هایی که کاربران زیادی در لحظه ندارند اما به پاسخ سریع نیاز دارند، می توانند از این مدل بهره ببرند.
همچنین برای پروژه هایی که نیاز به توسعه سریع و آزمایش ایده ها دارند، Serverless باعث صرفه جویی در زمان و منابع می شود. مثال هایی از این موارد شامل اپلیکیشن های موبایل با Backend سبک، پردازش فایل ها یا تصاویر پس از بارگذاری، APIهای کوچک و مستقل و نرم افزارهایی با ترافیک متغیر می شود. این معماری به تیم های کوچک کمک می کند بدون نگرانی درباره زیرساخت، تنها بر توسعه و بهبود عملکرد نرم افزار تمرکز کنند.
زمان هایی که بهتر است از آن استفاده نکنیم
در پروژه هایی که نیاز به کنترل کامل بر منابع، امنیت سطح بالا یا اتصال دائم به پایگاه داده دارند، Serverless ممکن است محدودیت ایجاد کند. برای مثال در سیستم های با پردازش های طولانی یا زمان بر، اپلیکیشن هایی با بار ثابت و سنگین، سرویس هایی که نیاز به پایداری دائمی اتصال دارند و پروژه هایی با سیاست های امنیتی سخت گیرانه یا وابستگی های زیرساختی خاص هستند، بهتر است استفاده نشود.
در این شرایط، استفاده از سرورهای اختصاصی یا ماشین های مجازی مدیریت شده انتخاب بهتری خواهد بود.
نتیجه گیری
Serverless Computing راهکاری نوین و هوشمند برای توسعه سریع، مقیاس پذیر و کم هزینه اپلیکیشن ها است. این مدل به توسعه دهندگان اجازه می دهد بدون درگیری با زیرساخت، بر کدنویسی و بهبود تجربه کاربری تمرکز کنند. با این حال، برای همه پروژه ها مناسب نیست و باید با در نظر گرفتن نیازها، امنیت و نوع بار کاری، انتخاب شود. شناخت دقیق مزایا و محدودیت های Serverless به سازمان ها کمک می کند تصمیم های فنی هوشمندانه تری بگیرند و از منابع به شکل بهینه تری استفاده کنند.
