20分でおさらいするサーバレスアーキテクチャ 「サーバレスの薄い本ダイジェスト」 #serverlesstokyo

サーバレスの薄い本 ダイジェスト 2016-11-09 Serverless Meetup Tokyo Aki@nekoruri

で、誰？ • あき • ねこるり etc.

「サーバレスの薄い本」 #とは • 流行キーワード「サーバレスアーキテクチャ」を 簡潔に解説した同人誌 • 同人サークル「めもおきば」の同人誌 「めもおきば TechReport」の2016.08号 • コミックマーケット90および ServerlessConf Tokyoにて頒布 • Special thanks to 5472v3 （編集、装丁、表紙イラスト） • 今日も頒布します！（限定20部） • 電子版も本日リリース！

サーバレスアーキテクチャ • ふたつの「サーバレスアーキテクチャ」 1. 管理運用における「サーバ」という粒度を廃した、 フルマネージドなアプリケーション実行環境 2. クラウド上のコンポーネントを、FaaSで「のり付け」する 中央集権的な「サーバ」を廃したシステムアーキテクチャ

1. フルマネージドなアプリケーション実行環境 • 「確保した量」から「使用した量」へのシフト • 確保したサーバ台数（箱の大きさ）に課金するのでは無く、 実際に使用した実行時間（中身の大きさ）に課金をする （現実的には、メモリ使用量などはまだ確保分になっている） • アプリケーションPaaSの最終形 • 実現方法 • 「いわゆるオートスケーリング」の粒度を「サーバ」より縮小 • 最初から「薄く広く」分散させた分散システム • 背景 • The twelve-factor appなど、ステートレスなアプリケーションという 「ベストプラクティスな制約」の普及

2. コンポーネントを「のり付け」するアーキテクチャ • クラウド時代の「制御の反転」 • アプリケーションサーバが各コンポーネントを呼び出すのではなく、 各コンポーネントを小さな関数が接続する • システムアーキテクチャの設計手法の変化 • マイクロサービス化、コレオグラフィ化の流れの一部 • 背景 • • • • 高水準なクラウド上のコンポーネントの登場 様々な「イベントトリガ」の整備 ID基盤のうえでコンポーネント側だけで細かいアクセス認可 そもそも「餅は餅屋」、自分で作らなくて良い部分が増えている。

「サーバレスアーキテクチャ」の広まり • 2008年 Google App Engineプレビューリリース サーバレスなPaaSとしての完成形 • 2012年 Serverlessというテクニカルターム誕生 「Why The Future Of Software And Apps Is Serverless」 http://readwrite.com/2012/10/15/why-the-future-of-software-and-apps-is-serve rless/ • 2014年 AWS Lambdaリリース • 2015年 日本語圏で広く知られるきっかけとなる記事 「サーバーレスアーキテクチャという技術分野についての簡単な調査」 http://qiita.com/zerobase/items/3bc0d15980b472af841d • 2016年 ServerlessConf等の盛り上がり

• http://readwrite.com/2012/10/15/why-the-future-of-software-and-apps-is-serverless/
• http://qiita.com/zerobase/items/3bc0d15980b472af841d

大手クラウドにおけるサーバレスアーキテクチャ • Amazon Web Services • AWS Lambda • Microsoft Azure • Azure Functions • Service Fabric • Google Cloud Platform • Google App Engine • Google Cloud Functions

AWS Lambda • 主な特徴 • • • • 2014年末にリリース JavaScript、Python、Java8に対応 Amazon Linuxベースのコンテナで、Goバイナリなども実行可能 実行プロセスは「良い感じ」に使い回される • 課金モデル • • • • 確保メモリ×実行時間＋実行回数 確保メモリは128MB～1.5GBの範囲で64MB単位であらかじめ指定 実行時間は100ms単位で計測 （スケールに伴う起動時間などは、一定時間までは無料）

AWS Lambda • 主なイベントソース • • • • • • • 単独ではAWS APIからのみ実行可能 手動実行、定期実行 HTTP API：API Gateway データストア：S3、DynamoDB、Cognito メッセージ配信：Kinesis Streams、Simple Notification Service 外部連携：Simple Email Service、Echo 管理：CloudFormation、CloudWatch Logs/Events、AWS Config • 実行権限とアクセスコントロール • IAM Roleによる権限管理と、リソース側での認可 • Cognito IdentityでAWS側の一次トークンに紐付け

Azure Functions • 主な特徴 • 2016年3月にプレビューリリース • C#、JavaScript(Node)、Python、F#、PHP、BAT、Bash、Java • 良い感じにスケールする「動的サービスプラン」のほか、 App Serviceとして確保したVM上で動かすプランも設置 • 実行ランタイムがGitHubにてオープンソース化 • 課金モデル • 確保メモリ×実行時間＋実行回数 • 確保メモリは128MB～1.5GBの範囲で128MB単位であらかじめ指定 • 実行時間は100ms単位で計測

Azure Functions • 主なイベントソース（入力バインド） 単独でもHTTP APIとして呼び出し可能 タイマー HTTPリクエスト（API Management）、Webhook データストア：Storage BLOB、Storage テーブル、DocumentDB、 Mobile Apps • メッセージ配信：Storage キュー、Service Bus キュー、Event Hub • • • • • 出力バインド：関数の出力をコンポーネントに接続 • 実行権限とアクセスコントロール • Azure全体のRBAC準拠 • Shared Access Signatureでリソースに直接アクセス可能

Google App Engine • 主な特徴 • 2008年にプレビューリリースされた元祖サーバレス • ……だったはずが、 正式リリースでは、インスタンス単位課金の一般的なPaaSに…… • 基本的にはHTTPで呼び出される普通のPaaS

Google Cloud Functions • 主な特徴 • 2016年2月にアルファリリース • JavaScript(Node)が実行可能 • 主なイベントソース • • • • HTTP リクエスト データストア：Cloud Storage 非同期メッセージング：Cloud Pub/Sub 最低限必要な物は一通り揃った、という段階

サーバレス時代の考え方 • リアクティブシステム • 素早く、かつ安定した応答時間を保つシステムのベストプラクティス • The Twelve Factor Appのレイヤー高い版 • ID管理とリソースへのアクセス制御

リアクティブシステム • 目的：即応性 • システム全体として、素早く、かつ安定した応答時間を保つ • 要件１：耐障害性 • 障害が発生しても、それをコンポーネント内部に影響を隔離すること で、システム全体としての即応性を保つ。 • 要件２：弾力性 • 負荷の増減があっても、ボトルネックを排除し、割り当てるリソース を調整することで、即応性を保つ。 • 手段：メッセージ駆動 • 各コンポーネント間を、非同期なメッセージ配信で疎結合に保つ。

ID管理とリソースのアクセス制御 • クライアントアプリを経由したID連携 • mBaaS（CognitoやFirebase）等がすでに確立している • つまりFaaSによる「のり付け」すら不要な場合も • そもそも高レベルのデータストア等があり、 ID基盤のうえで、細かいアクセス制御（認可）が可能 • 「Facebookから連携したIDがあれば、書き込みを許可」 • 「ID=Aなら、階層Aの下の領域だけ読み書き可能」 • サーバレス時代のマルチクラウド連携はID連携が基本 • IDを連携し、それに対するリソース側で細かい認可を制御 • プログラムは「整合性」のための最小限に留まるのでは

主なパターン • ウェブアプリ・モバイルアプリのバックエンド • いわゆるBaaSの発展系 • サーバ側ロジックが不要ならデータストアに直接アクセス • クラウド基盤のイベント処理 • 「ピタゴラ装置」的に動画共有サイトを実現する事例など • AWS Lambdaは「イベント」をたくさん用意したのが勝利の鍵 • イベントのストリーミング処理 • さいきんはやりのLINE Botを手軽に実現する事例など

サーバレスアーキテクチャの今と未来 •今 • • • • 基本機能は揃い始め、既に適用しやすい領域ではメリット大 管理ツールやフレームワークの黎明期 祝！Serverless Framework正式リリース！ （当初、随分デカい主語だなオイとか思っていてごめんなさい） • 未来 • ID管理とリソース側の認可だけでできることが増え、 「サーバが全ての面倒を見る設計じたいが陳腐化していくのでは • FaaSがエッジコンピューティング側にも拡がっていく第一歩 「次の集中から分散への波」

「サーバレスの薄い本」まとめ • ふたつのサーバレスアーキテクチャ • ステートレスなソフトウェアを前提としたフルマネージドな実行環境 • クラウドコンポーネントをのり付けするアーキテクチャ設計 • どちらも良いシステムを導くための「良い制約」 • 大手クラウドの提供する「サーバレス」の比較 • サーバレスなシステムを作るための考え方 • リアクティブシステム • ID管理とリソース側での細かい認可

「サーバレスの薄い本」よろしくね！ • 流行キーワード「サーバレスアーキテクチャ」を 簡潔に解説した同人誌 • 同人サークル「めもおきば」の同人誌 「めもおきば TechReport」の2016.08号 • コミックマーケット90および ServerlessConf Tokyoにて頒布 • Special thanks to 5472v3 （編集、装丁、表紙イラスト） • 今日も頒布します！（限定20部） • 電子版も本日リリース！