Memahami Komputasi Tanpa Server: Sederhanakan Manajemen Infrastruktur

Manajemen infrastruktur menambahkan lapisan kompleksitas tambahan pada alur kerja pengembangan perangkat lunak modern. Memastikan server tetap berjalan, mengelola pembaruan keamanan, dan menskalakan sumber daya memakan waktu yang berharga dari tim DevOps. Dengan komputasi tanpa server, semua operasi infrastruktur ditangani oleh penyedia layanan. Akibatnya, komputasi tanpa server memungkinkan tim pengembangan untuk fokus pada menulis kode daripada membuang terlalu banyak waktu pada manajemen infrastruktur.

Artikel ini menjelaskan apa itu komputasi tanpa server dan bagaimana perbandingannya dengan berbagai model penerapan awan. Kami juga akan membahas kelebihan dan kekurangan komputasi tanpa server serta beberapa kasus penggunaan umum.

Apa Itu Komputasi Tanpa Server?

Komputasi tanpa server adalah metode untuk menempatkan dan menjalankan kode di awan tanpa perlu menangani penyediaan server dan manajemen infrastruktur. Meskipun namanya demikian, komputasi tanpa server masih bergantung pada server awan atau fisik untuk eksekusi kode. Namun, pengembang tidak memeriksa infrastruktur yang mendasarinya. Ini diserahkan pada penyedia komputasi tanpa server yang secara dinamis mengalokasikan sumber daya komputasi yang diperlukan dan mengelolanya atas nama pengguna.

Untuk pengembang, ini berarti nol waktu yang dihabiskan untuk administrasi server, pemeliharaan, penskalaan sumber daya, atau perencanaan kapasitas. Mereka hanya mengunggah kode mereka dan membiarkan penyedia menjalankan logika sisi server berdasarkan berbagai peristiwa atau permintaan. Berbeda dengan model penagihan awan yang umum, layanan komputasi tanpa server dikenakan biaya berdasarkan jumlah kali kode dieksekusi atau ketika peristiwa tertentu terpicu.

Bagaimana Komputasi Tanpa Server Bekerja?

Dalam lingkungan komputasi tanpa server, kode dipicu oleh peristiwa dan dieksekusi sebagai fungsi. Itulah sebabnya komputasi tanpa server sering dikaitkan dengan “Fungsi-sebagai-Layanan” atau FaaS, yang merupakan konsep yang serupa. FaaS adalah model awan yang didorong peristiwa dan menangani logika sisi server untuk eksekusi kode tanpa intervensi dari pengguna. Peristiwa ini dapat berupa apa saja, mulai dari permintaan HTTP sederhana, panggilan API, hingga kueri database atau unggahan berkas.

Fungsi dieksekusi dalam wadah tanpa status. Ini berarti sumber daya komputasi untuk menjalankan fungsi hanya dialokasikan saat dipanggil. Tidak ada data yang disimpan di RAM atau ditulis ke disk. Setelah permintaan terpenuhi, status aplikasi direset dan tidak ada ingatan tentang transaksi. Membuat permintaan baru memerlukan alokasi sumber daya dari awal dan kode dieksekusi tanpa referensi terhadap pemanggilan sebelumnya.

Untuk menyesuaikan kondisi tanpa status ini, aplikasi perlu diarsitektur sebagai fungsi yang dapat berjalan dalam wadah tanpa status. Biasanya dicapai melalui mikroservis. Aplikasi monolitik besar dipecah menjadi segmen yang lebih kecil dan saling terhubung melalui API. Aplikasi monolitik masih dapat berjalan sebagai fungsi tunggal, tetapi ini bukan praktik yang umum. Mengingat bahwa wadah komputasi baru dialokasikan pada setiap permintaan, fungsi yang besar akan berdampak negatif pada kecepatan dan durasi eksekusi.

Fungsi FaaS tidak berjalan tanpa batas. Mereka diakhiri setelah sejumlah waktu tertentu sejak dipanggil. Dalam kebanyakan kasus, fungsi akan timeout setelah sekitar lima menit. Ini berarti aplikasi yang menjalankan tugas berdurasi panjang perlu direkayasa untuk memperhitungkan batas pemutusan.

Penyediaan dan inisialisasi wadah untuk eksekusi fungsi juga memakan waktu. Biasanya diukur dalam milidetik. Namun, fungsi yang kompleks mungkin membutuhkan beberapa saat untuk diinisialisasi, sehingga menyebabkan latensi yang lebih besar.

Ada dua metode umum untuk menginisialisasi fungsi — warm start dan cold start. Warm start menggunakan kembali sumber daya dari peristiwa sebelumnya, sedangkan cold start menyebarkan wadah baru. Waktu yang dibutuhkan untuk menginisialisasi dan mengeksekusi fungsi akan tergantung pada jumlah kode, bahasa pemrograman, jumlah pustaka yang digunakan skrip, serta banyak faktor lainnya. Dalam hal latensi, cold start membutuhkan lebih banyak waktu untuk memulai fungsi.

Bagaimana Komputasi Tanpa Server Membandingkan BaaS, PaaS, dan IaaS?

Seperti tren perangkat lunak lainnya, tidak ada definisi resmi yang menggambarkan apa itu komputasi tanpa server dan apa yang bukan. Itulah sebabnya komputasi tanpa server sering disalahpahami dengan layanan awan dan model penerapan lainnya. Konsep komputasi tanpa server berputar di sekitar dua area yang serupa:

Backend-sebagai-Layanan — BaaS memungkinkan pengembang untuk fokus pada menulis antarmuka front-end sambil menyerahkan semua operasi backend pada penyedia layanan. Tugas di layar belakang ini biasanya melibatkan otentikasi pengguna yang siap pakai, penyimpanan, manajemen database, dan layanan hosting. Juga, pengembang tidak perlu mengelola server yang menjalankan backend mereka, yang memungkinkan pengiriman aplikasi yang lebih cepat.

Fungsi-sebagai-Layanan — Model layanan awan komputasi tanpa server ini menghilangkan manajemen infrastruktur. Penyedia layanan bertugas untuk menyebarkan sumber daya komputasi sesuai permintaan untuk mengeksekusi kode pengguna. Ini terjadi setiap kali peristiwa atau permintaan dipicu. Fungsi komputasi tanpa server berjalan dalam wadah tanpa status, yang berarti sumber daya komputasi hanya disebarkan saat fungsi dipanggil.

Titik utama kebingungan adalah antara Backend-sebagai-Layanan dan Platform-sebagai-Layanan (PaaS). Yang pertama adalah teknik komputasi tanpa server, sementara yang terakhir adalah model penerapan awan. Meskipun mereka memiliki beberapa karakteristik dasar yang sama, PaaS tidak selaras dengan persyaratan komputasi tanpa server.

Platform-sebagai-Layanan — Dengan PaaS, pengguna menyewa solusi perangkat keras dan perangkat lunak yang diperlukan untuk beban kerja pengembangan dari penyedia layanan dengan biaya langganan. Ini memungkinkan pengembang untuk menghabiskan lebih banyak waktu menulis kode tanpa khawatir tentang manajemen infrastruktur. Di sisi lain, BaaS menawarkan fitur tambahan seperti otentikasi pengguna siap pakai, database terkelola, pemberitahuan email, dan sejenisnya. BaaS juga memungkinkan pengembang untuk fokus sepenuhnya pada membangun front-end sambil mengintegrasikan berbagai layanan backend sesuai permintaan.

Infrastruktur-sebagai-Layanan — IaaS merujuk pada solusi awan self-service di mana penyedia menyelenggarakan infrastruktur atas nama pengguna. Semua operasi penyediaan dan manajemen server termasuk instalasi perangkat lunak ditangani oleh pengguna. Beberapa penyedia IaaS juga menawarkan solusi komputasi tanpa server tetapi sebagai produk yang jelas berbeda.

Kasus Penggunaan Umum Komputasi Tanpa Server

Seperti yang disebutkan sebelumnya, komputasi tanpa server bukan untuk semua orang. Namun, jika kebutuhan Anda selaras dengan beberapa kasus penggunaan ini, Anda mungkin mendapatkan manfaat dari komputasi tanpa server.

Membangun API

Tanpa server yang harus dikelola, membangun API yang sangat dapat diskalakan dan responsif adalah salah satu kasus penggunaan yang lebih populer untuk komputasi tanpa server. Fitur penskalaan otomatis komputasi tanpa server memastikan API akan selalu tersedia bahkan di bawah lalu lintas yang padat. Selain itu, pengguna tidak dikenakan biaya untuk sumber daya yang tidak digunakan ketika tidak ada panggilan ke API.

Situs Web dan Aplikasi

Menempatkan situs web dan aplikasi berbasis web pada platform komputasi tanpa server tidak memerlukan pengaturan infrastruktur sebelumnya. Ini secara signifikan memendam waktu yang dibutuhkan untuk meluncurkan aplikasi web yang fungsional penuh. Fitur penskalaan otomatis juga memainkan peran yang signifikan di sini karena pengguna tidak perlu khawatir tentang menyediakan lebih banyak server untuk mendukung peningkatan permintaan. Akibatnya, jauh lebih mudah untuk memelihara uptime 100%.

Aplikasi Multi-Bahasa

Dengan komputasi tanpa server, satu aplikasi dapat ditulis dalam berbagai bahasa. Komputasi tanpa server memungkinkan pengembang untuk memecah aplikasi monolitik menjadi bagian yang lebih kecil dan menjalankannya sebagai mikroservis. Mikroservis tersebut kemudian berkomunikasi satu sama lain melalui API. Setiap segmen aplikasi dapat ditulis menggunakan bahasa pemrograman yang berbeda.

Alur Kerja CI/CD

Otomatisasi adalah kunci untuk menjalankan alur kerja pengembangan, pengujian, dan integrasi yang berhasil. Komputasi tanpa server memungkinkan pengembang untuk secara otomatis menguji kode dan memperbaiki bug lebih cepat. Karena komputasi tanpa server didasarkan pada peristiwa, pengguna dapat menetapkan peristiwa untuk memicu pengujian otomatis tanpa intervensi manual.

Apa Keuntungan Komputasi Tanpa Server?

Dibandingkan dengan komputasi awan yang berorientasi server tradisional, komputasi tanpa server mengabstraksi operasi infrastruktur. Semuanya berfungsi siap pakai yang pada gilirannya memastikan rilis kode yang lebih cepat dan skalabilitas otomatis dengan titik harga yang lebih rendah.

Ini adalah tiga manfaat terumum komputasi tanpa server:

Penskalaan Otomatis

Penyedia komputasi tanpa server menskalakan sumber daya infrastruktur berdasarkan permintaan. Operasi penskalaan dilakukan secara dinamis dan otomatis tanpa intervensi dari pengembang.

Waktu ke Pasar yang Lebih Cepat

Tanpa perlu menyediakan kluster server yang kompleks, pengembang dapat lebih fokus pada mencapai kecepatan rilis yang lebih tinggi. Ini mempercepat waktu yang dibutuhkan untuk merilis kode ke produksi atau mengimplementasikan perubahan kode bertahak, yang menghasilkan pengiriman aplikasi yang lebih cepat kepada pelanggan.

Biaya Teroptimasi

Karena semuanya disediakan sesuai permintaan, organisasi tidak pernah perlu membayar untuk ruang penyimpanan yang tidak digunakan, waktu komputasi, atau jaringan. Konsumsi layanan komputasi tanpa server biasanya diukur dalam milidetik dan ditagih sesuai dengan itu.

Apa Kekurangan Komputasi Tanpa Server?

Seperti solusi perangkat lunak lainnya, komputasi tanpa server juga datang dengan beberapa kekurangan. Namun, tergantung pada aplikasi yang Anda bangun, Anda mungkin tidak terlalu khawatir dengan beberapa kekurangan komputasi tanpa server ini.

Latensi

Saat mengeksekusi fungsi, penyedia komputasi tanpa server secara otomatis menyebarkan sumber daya yang diperlukan pada setiap pemanggilan. Tergantung pada ukuran beban kerja, wadah biasanya dialokasikan dalam milidetik tetapi bahkan dapat membutuhkan beberapa detik. Latensi dapat dikurangi melalui “warm starts” yang menggunakan kembali instance dari eksekusi sebelumnya.

Durasi Eksekusi

Waktu eksekusi fungsi komputasi tanpa server terbatas dan akan dihentikan setelah waktu tertentu. Biasanya sekitar lima menit setelah pemanggilan tetapi bervariasi di antara penyedia. Batas eksekusi adalah kekurangan utama untuk aplikasi yang memulai proses berdurasi panjang. Mengatasi masalah ini dapat dilakukan dengan memecah kode menjadi potongan yang lebih kecil dan menjalankannya sebagai mikroservis.

Keterikatan Vendor

Penyedia biasanya menggunakan teknologi milik untuk mengaktifkan layanan komputasi tanpa server mereka. Ini dapat menyebabkan masalah bagi pengguna yang ingin memigrasikan beban kerja mereka ke platform lain. saat pindah ke penyedia lain, perubahan pada kode dan arsitektur aplikasi tidak dapat dihindari.

Keamanan

Pengguna memiliki kontrol yang sedikit atas konfigurasi instance yang menjalankan kode mereka. Ini disembunyikan dari pengguna dan jatuh dalam ranah penyedia layanan. Akibatnya, operasi keamanan juga jatuh ke tangan penyedia. Pengguna tak berdaya jika terjadi serangan, bergantung sepenuhnya pada penyedia untuk mengurangi kerusakan dan memulihkan sistem. Aplikasi yang memiliki banyak titik masuk dalam lingkungan komputasi tanpa server lebih rentan terhadap kerentanan karena permukaan serangan yang meningkat.

Apa Masa Depan Komputasi Tanpa Server?

Komputasi tanpa server masih merupakan teknologi yang relatif baru. Masa depannya bergantung pada kemampuan penyedia layanan untuk mengatasi beberapa kekurangan yang disebutkan di atas — yang paling penting, cold start. Penyedia perlu memendam waktu yang dibutuhkan untuk mengeksekusi fungsi setelah berada dalam keadaan idle untuk beberapa saat. Memecahkan masalah ini akan mengurangi latensi dan memastikan pengalaman pengguna yang mulus.

Komputasi tanpa server saat ini bergantung pada wadah tanpa status untuk eksekusi fungsi. Masa depan komputasi tanpa server bergerak menuju pengaktifan aplikasi berbasis status untuk mendapatkan manfaat komputasi tanpa server. Ini akan memungkinkan pengembang untuk membangun aplikasi berbasis status tanpa khawatir tentang manajemen data backend.

Dalam hal DevOps, komputasi tanpa server akan mengakibatkan ekspansi NoOps. Tren ini akan menyebabkan penyedia komputasi tanpa server menangani semua operasi infrastruktur atas nama pelanggan. Dalam pengaturan seperti itu, tidak ada perlu bagi perusahaan untuk memiliki tim operasi internal.

Dalam beberapa tahun ke depan, Kubernetes diharapkan menjadi dasar komputasi tanpa server. Dengan dukungan untuk jaringan, penskalaan otomatis yang cepat, dan penerapan multi-cloud, portabilitas Kubernetes meningkatkan komputasi tanpa server dengan lebih dari satu cara. Menjalankan kelas tertentu aplikasi dalam komputasi tanpa server tidak praktis karena penyedia layanan terkadang membatasi perilaku mereka. Dengan Kubernetes, pengembang akan dapat mengatasi keterbatasan tersebut dan membangun platform komputasi tanpa server berdasarkan kebutuhan spesifik mereka.

Kesimpulan

Meskipun namanya menunjukkan ketiadaan server, komputasi tanpa server masih bergantung pada server awan atau fisik. Ini adalah model komputasi yang menghilangkan operasi infrastruktur, memungkinkan pengembang untuk fokus pada menulis dan menerapkan aplikasi. Model komputasi tanpa server berputar di sekitar dua area kunci: Backend-sebagai-Layanan dan Fungsi-sebagai-Layanan.

Yang pertama menyediakan pengguna dengan arsitektur backend yang siap pakai, sementara yang terakhir memungkinkan menjalankan aplikasi dalam wadah tanpa status. Wadah ini dialokasikan secara otomatis berdasarkan peristiwa atau pemicu. Akibatnya, komputasi tanpa server bukan solusi pemburu emas untuk semua masalah pengembangan saat Ini. Ini sebagian besar ditujukan untuk aplikasi non-monolitik yang menggunakan arsitektur berbasis mikroservis.