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4 Amazon Lambda 遇上 Apache APISIX

使用 Amazon Lambda 时为什么需要 Apache APISIX?

Serverless 和 Amazon Lambda

什么是 Serverless？

Serverless 的基础概念是将运行服务所需的基础设施交由云服务提供商管理，以及一些自部署的 Serverless 平台，从而让使用 Serverless 的工程师可以专注于面向客户业务应用层的开发，而不需要在基础设施的构建、管理、扩容等任务上投入过多精力。

很多云服务提供商也在推出 Serverless 相关的产品，Amazon Serverless 的核心是名为 Amazon Lambda 的计算服务。

如图 1 所示，和传统的开发、编译、部署运行方式不同，使用 Amazon Serverless 计算服务 Lambda，仅需要上传源文件，选择执行环境并执行，便能得到运行结果。

在该过程中，服务器部署， runtime 安装、编译、都由 Amazon Serverless 计算平台管理执行。对工程师来说，只需要维护源代码和 Amazon Serverless 执行环境的相关配置即可。于此相关的技术有BaaS（Backend as a Service，后端即服务），是指我们不再编写和/或管理所有服务端组件，把应用中的各个部分完全外包出去，而 Serverless 是一种新的运行代码的托管环境。

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为什么需要 Serverless？

对于开发人员而言，Serverless 可以对程序执行细节进行抽象，让业务开发工程师专注于代码本身；

  • 对于成本而言，只需按照使用量付费；
  • 对于服务性能而言，可以自动响应任何规模的代码执行请求，可以通过调整函数内存大小优化代码执行时间和响应时间。

从如图 1 中的对比也可以看出，基于 Serverless 的开发，对于开发人员来说更友好。

使用 Serverless 时为什么需要一个网关？

Serverless 服务的使用也存在一些问题：

  1. 比如将函数 URL 硬编码到应用程序中；
  2. 其次应用程序逻辑的授权和身份验证问题也比较繁琐；
  3. 再者更新云服务提供商的过程也是一个比较艰巨的工程。

网关可以天然的解决上述的问题，通过组合的方式，Serverless可以更好的解决上述问题。图 2 描述的是如何用 Amazon Serverless 的相关服务迅速组装一个简单的 Web Service，网关在授权等问题中发挥重要作用。

以 Apache APISIX 为例，它为流行的云服务提供商（AWS、Azure）提供 Serverless 框架支持；可以定义一个路由去启用 Serverless 插件，而不是将函数 URL 硬编码到应用程序中；

为开发人员提供了热更新函数 URI 的灵活性，更新不同的 FaaS 云服务提供商也没有什么额外的麻烦；此外，这种方法减轻了应用程序逻辑的授权和身份验证问题。

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Apache APISIX

Apache APISIX 是 Apache 软件基金会下的云原生 API 网关，它兼具动态、实时、高性能等特点，提供了负载均衡、动态上游、灰度发布（金丝雀发布）、服务熔断、身份认证、可观测性等丰富的流量管理功能。

我们可以使用 Apache APISIX 来处理传统的南北向流量，也可以处理服务间的东西向流量。同时，它也支持作为 K8s Ingress Controller 来使用。APISIX 通过插件来扩充生态，目前也内置了各类插件，覆盖了 API 网关的各种领域，如认证鉴权、安全、可观测性、流量管理、多协议接入等，当然，也包含很多 Serverless 相关插件。

AWS Lambda 插件

aws-lambda 插件用于将 AWS Lambda 作为动态上游集成至 APISIX，从而实现将访问指定 URI 的请求代理到 AWS 云。用户使用该插件终止对已配置 URI 的请求，并代表客户端向 AWS Lambda Gateway URI 发起一个新的请求。

这个新请求中携带了之前配置的授权详细信息，包括请求头、请求体和参数（以上参数都是从原始请求中传递的），然后 aws-lambda 插件会将带有响应头、状态码和响应体的响应信息返回给使用 APISIX 发起请求的客户端。该插件支持通过 AWS API key 和 AWS IAM secrets 进行授权。

Apache APISIX 与 Serverless 相关插件总结

除了 Amazon Lambda，Apache APISIX 还支持与 Azure Function、Lua 函数和 Apache OpenWhisk 等 Serverless 相关生态的集成，从而提供相应的 Serverless 插件，具体如下。

表 1 Apache APISIX Serverless 相关插件具体信息

  • serverless :　用户可以通过 Serverless 插件上传自定义的 Lua 脚本，并根据配置中的 phase 来指定代码运行阶段。　　

    • 例如在 access 阶段对请求进行访问控制，在 header filter，body filter 阶段，对响应头或响应体进行修改，或者在 log 阶段打印个性化日志等。另外，由于 Serverless 插件是热加载的，因此我们不需要重新启动 Apache APISIX 便可立即生效。

  • azure-functions

    • 用于将 Azure Serverless Function 作为动态上游集成至 APISIX，从而实现将访问指定 URI 的请求代理到 Microsoft Azure 云服务。
    • 启用 azure-functions 插件后，该插件会终止对已配置 URI 的请求，并代表客户端向 Azure Functions 发起一个新的请求。
    • 该新请求中携带了之前配置的授权详细信息，包括请求头、请求体和参数（以上参数都是从原始请求中传递的）。之后便会通过 azure-functions 插件，将带有响应头、状态码和响应体的信息返回给使用 APISIX 发起请求的客户端。

  • openwhisk

    • 用于将开源的分布式无服务器平台 Apache OpenWhisk 作为动态上游集成至 APISIX。启用 openwhisk 插件后，该插件会终止对已配置 URI 的请求，并代表客户端向 OpenWhisk 的 API Host 端点发起一个新的请求，然后 openwhisk 插件会将响应信息返回至客户端。

  • openfunction

    • 用于将开源的分布式无服务器平台 CNCF OpenFunction 作为动态上游集成至 APISIX。
    • 启用 openfunction 插件后，该插件会终止对已配置 URI 的请求，并代表客户端向 OpenFunction 的 function 发起一个新的请求，然后 openfunction 插件会将响应信息返回至客户端。

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总结

近年来，随着微服务架构的出现，一切都在迁移到云端，不少云服务提供商也在推出 Serverless 相关的产品，基于 Serverless 的开发已经成为一种十分便利的开发模式。

本文首先介绍了 Serverless 是什么，以及为什么需要 Serverless；其次，讲述了一个好的网关在 Serverless 架构下的重要性，而 APISIX 就是这样的一个网关；最后，本文重点介绍了 APISIX 中的 Serverless 类型的插件 aws-lambda，同时列举了 Apache APISIX 其它 Serverless 相关插件。