Serverless核心技术和大规模实践
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作者ByteFaaS函数计算团队
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115605290
出版时间2023-01
装帧平装
开本16开
定价79.8元
货号1202799249
上书时间2024-07-02
商品详情
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作者简介
ByteFaaS函数计算团队
杨华辉：字节跳动基础架构函数计算团队负责人，主要关注分布式系统、容器化、高可用、可扩展架构设计等领域，具备大规模系统的落地实践经验。
陈辉：就职于字节跳动 Serverless 团队，目前主要负责大规模二进制分发、异步任务、网关服务、控制面系统以及 FaaS 场景下服务网格生态等相关工作。
吴桂勇：就职于字节跳动 Serverless 团队，目前主要负责 FaaS 数据面架构、系统高可用方面的工作。
阔鑫：就职于字节跳动 Serverless 团队，目前主要负责字节跳动内部微服务上的 FaaS 方案推进和火山引擎 FaaS 类型产品的迭代。
李博：就职于字节跳动 Serverless 团队，目前主要负责 FaaS 平台侧、触发器、弹性伸缩方面的工作。
彭璟文：加入字节跳动以来，一直专注于 Serverless 领域，目前主要负责 FaaS 数据面架构、轻量级函数和云边一体方面的工作。
于童：入职字节跳动后，负责 CronJob 平台研发和 FaaS 平台研发，目前主要专注于边缘计算云边一体化、轻量级函数方向，负责整体稳定性和可用性相关工作。
目录
第1章Serverless基础知识1
1.1Serverless基础概念1
1.1.1Serverless理念1
1.1.2Serverless技术特点2
1.2Serverless技术能力4
1.3Serverless应用场景4
1.4本章小结7
第2章业内概况9
2.1业界产品9
2.1.1AWSLambda9
2.1.2GoogleCloudPlatform10
2.1.3CloudflareWorkers11
2.1.4Compute@Edge13
2.2开源项目13
2.2.1OpenFaaS13
2.2.2Fission14
2.2.3Knative15
2.3字节跳动ByteFaaS15
2.3.1定位、特点和生态15
2.3.2整体架构16
2.3.3应用规模18
2.4本章小结18
第3章FaaS控制面19
3.1控制面的整体架构19
3.2多地区多机房部署21
3.2.1单地区多机房容灾部署21
3.2.2多地区统一控制面22
3.3构建和发布24
3.3.1构建24
3.3.2发布25
3.4可观测性27
3.4.1日志27
3.4.2监控29
3.4.3链路追踪31
3.5开发体验31
3.5.1ByteFaaSCLI32
3.5.2本地调试33
3.5.3在线调试34
3.6本章小结37
第4章FaaS数据面39
4.1数据面整体架构39
4.2函数实例管理41
4.2.1函数实例的服务发现41
4.2.2函数实例的就绪检测42
4.3函数流量调度44
4.3.1函数请求并发控制45
4.3.2函数分片46
4.3.3函数实例缓存48
4.3.4自适应降载49
4.4函数冷启动优化51
4.4.1冷启动问题背景51
4.4.2镜像代码分离52
4.4.3函数实例预热53
4.4.4冷启动实例调度54
4.4.5用户侧优化56
4.5函数代码分发57
4.5.1多级缓存58
4.5.2下载优化59
4.5.3大规模分发59
4.6本章小结61
第5章FaaS运行时63
5.1函数运行时63
5.1.1函数运行时规范64
5.1.2函数实例生命周期67
5.2函数运行时隔离技术70
5.2.1基于Docker的容器封装隔离.70
5.2.2从Docker到containerd的迁移71
5.2.3轻量级虚拟化：从runC到KataContainers73
5.2.4Unikernel76
5.2.5进程内隔离78
5.3函数运行时性能优化80
5.3.1RuntimeAgent进程和数据面性能损耗81
5.3.2在net/http基础上的优化81
5.3.3更优的CPU、内存分配策略84
5.4本章小结86
第6章FaaS触发器87
6.1FaaS平台常见的触发器87
6.1.1触发器的分类87
6.1.2HTTP触发器的设计与实现.88
6.1.3服务发现触发器的设计与实现89
6.1.4定时触发器的设计与实现89
6.2MQ触发器的设计与实现90
6.2.1MQ触发器的整体设计.90
6.2.2触发函数的并发控制92
6.2.3函数调用的反压控制93
6.2.4触发函数的限流控制94
6.3MQ触发器在大规模场景下的优化.96
6.3.1消息的高效过滤96
6.3.2触发器的重新平衡优化.99
6.3.3超大规模函数的连接数分片优化101
6.4基于MQ触发器的第三方触发器的接入102
6.4.1基于EventGateway的接入103
6.4.2基于MQ的接入103
6.5本章小结104
第7章FaaS弹性伸缩105
7.1弹性伸缩系统的定义和架构105
7.1.1弹性伸缩系统的定义105
7.1.2弹性伸缩系统的架构106
7.2弹性伸缩系统的策略设计108
7.2.1策略的分级和结合108
7.2.2策略的详细设计109
7.2.3评分和策略反馈机制110
7.3弹性伸缩系统的指标设计111
7.3.1整体的架构设计111
7.3.2如何对指标数据进行存储.113
7.3.3FaaSMAS自适应云原生分片方案114
7.4弹性伸缩系统的分片架构115
7.4.1分片架构设计方案115
7.4.2分片架构的容错机制116
7.5本章小结117
第8章FaaS助推PaaS演进119
8.1FaaSNative：开发原生应用的解决方案119
8.1.1FaaSNative的目标120
8.1.2运行原生应用代码120
8.1.3自定义镜像121
8.2多协议支持124
8.2.1数据调用与流量调度的解耦124
8.2.2HTTP/2支持126
8.2.3gRPC协议支持128
8.2.4Thrift协议支持131
8.2.5客户端流量接入133
8.3融入字节跳动微服务治理体系ByteMesh135
8.3.1ByteMesh：字节跳动内部ServiceMesh服务治理体系136
8.3.2上游服务访问下游FaaS.137
8.3.3上游FaaS访问下游服务138
8.3.4FaaS接入ByteMesh入流量代理139
8.4异步长时间执行任务支持140
8.4.1架构设计140
8.4.2任务管理142
8.4.3适用场景144
8.5本章小结144
第9章FaaS轻量级函数与云边一体.145
9.1轻量级函数145
9.2WebAssembly轻量级函数运行时146
9.2.1什么是WebAssembly146
9.2.2Hostcall+WASI147
9.2.3运行时架构149
9.2.4冷启动优化150
9.2.5代码样例151
9.3JavaScript轻量级函数运行时152
9.3.1背景知识153
9.3.2HostAPI153
9.3.3运行时架构154
9.3.4冷启动优化155
9.3.5代码样例156
9.3.6两种函数轻量级运行时对比157
9.4精简架构158
9.4.1整体架构158
9.4.2请求路径160
9.4.3流量调度161
9.4.4冷启动优化162
9.4.5高密度部署164
9.5云边架构165
9.5.1理念介绍165
9.5.2流量接入166
9.5.3云边通信167
9.5.4边缘可用性169
9.6存储服务171
9.6.1存储资源172
9.6.2GlobalKV172
9.6.3LocalCache174
9.6.4多层缓存机制176
9.7开发者工具177
9.7.1代码在线预览工具177
9.7.2JavaScript轻量级函数开发工具179
9.8本章小结180
第10章Serverless在字节跳动的落地实践181
10.1突破Serverless资源和性能的瓶颈181
10.2基于Kubernetes的云原生体系183
10.3触发器和自动扩缩容，承载大规模消费场景184
10.3.1一键配置，支持活动业务的快速迭代184
10.3.2弹性伸缩，潮汐流量的省钱“利器”185
10.4通用型Serverless，多协议支持PaaS演进186
10.4.1早期尝试：基于HTTP的ThriftRPC186
10.4.2原生支持：与周边团队深度合作，打通RPC生态.187
10.4.3进一步发挥FaaS优势，RPC与事件驱动架构结合.188
10.5轻量级函数，打造云边一体架构188
10.5.1收敛长尾函数，承载突发流量188
10.5.2边缘业务上线189
10.6本章小结191
第11章Serverless展望193
11.1规范标准193
11.2通用型Serverless194
11.3云边一体196
11.4本章小结197
内容摘要
本书着眼于Serverless方向，重点介绍FaaS的架构和实现原理。本书从Serverless的理念和基础知识出发，介绍业内具有代表性的Serverless产品，进而引出字节跳动函数计算产品ByteFaaS，并介绍ByteFaaS的定位、特点和生态，以及整体架构等；详细介绍传统FaaS架构，包括FaaS控制面、FaaS数据面、FaaS运行时、FaaS触发器、FaaS弹性伸缩等核心组件的设计与实现；阐述FaaS助推PaaS演进的思路和技术实践，并延伸到FaaS轻量级函数与云边一体；介绍Serverless在字节跳动的落地实践和对Serverless未来的展望。
主编推荐
1.本书着眼于Serverless方向，重点介绍了FaaS的架构和实现原理，内容设计合理，适合Serverless领域的用户、开发者与架构师学习参考
2.内容丰富，系统的分享了字节跳动在Serverless领域的核心技术和大规模实践
3.字节跳动基础架构函数计算团队的Serverless大规模实践技术分享，团队在 FaaS 领域有大规模实践经验，专业性强，实用性强
媒体评论
Serverless作为新一代计算模型，在进一步屏蔽分布式系统复杂的底层实现细节的同时，能够极大地提升弹性能力、规范开发模式、降低运维成本，对架构演进有重要的意义。Serverless广泛地应用在字节跳动内部各业务线，支撑春节抢红包等关键场景，显著提升了研发和运维的效能。本书系统地阐释了Serverless的体系结构，深入地讲解了关键技术点，并辅以字节跳动的实战经验，对于读者了解Serverless体系非常有帮助。期待本书能够助力读者更好地将Serverless在生产实践中落地，共同推进Serverless的发展。
——梁宇明，字节跳动TikTok工程研发团队负责人
Serverless开发者的“岁月静好”，都是因为有云平台的“负重前行”。字节跳动拥有规模大且好用的Serverless平台，这是怎么实现的？在设计上有什么取舍？在该平台运行应用应该注意什么？本书的作者是字节跳动Serverless平台的开发者们，他们深入浅出的解释，揭秘了这个平台的设计与实现。本书不仅是Serverless开发者的图书，也是互联网从业人员学习构建大规模基础设施的教科书。
——Michael Yuan博士，WasmEdge开源项目创始人
Serverless已经是云计算服务形态非常明显的趋势之一，而函数计算作为其中的先锋和代表一直在引领这一领域的技术变革。本书从几个典型的业内函数计算架构出发，介绍了字节跳动海量函数计算背后的架构思考和技术原理，并结合字节跳动自身的微服务体系，总结了字节跳动在函数计算大规模落地方向的技术优化、体系融入与互通，以及对技术演进的探索和思考。本书以平实的语言、高度实战化的技术视角带领读者逐步揭开函数计算背后的奥秘，对Serverless初学者和进阶者都大有裨益。
——沈健，字节跳动云原生应用平台负责人
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