Serverless核心技术和大规模实践电子书

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内 容 提 要

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作者简介

第1章 Serverless基础知识

1.1 Serverless基础概念

1.1.1 Serverless理念

1.1.2 Serverless技术特点

1.2 Serverless技术能力

1.3 Serverless应用场景

1.4 本章小结

第2章 业内概况

2.1 业界产品

2.1.1 AWS Lambda

2.1.2 Google Cloud Platform

2.1.3 Cloudflare Workers

2.1.4 Compute@Edge

2.2 开源项目

2.2.1 OpenFaaS

2.2.2 Fission

2.2.3 Knative

2.3 字节跳动ByteFaaS

2.3.1 基本能力和特点

2.3.2 整体架构

2.3.3 应用规模

2.4 本章小结

第3章 FaaS控制面

3.1 控制面的整体架构

3.2 多地区多机房部署

3.2.1 单地区多机房容灾部署

3.2.2 多地区统一控制面

3.3 构建和发布

3.3.1 构建

3.3.2 发布

3.4 可观测性

3.4.1 日志

3.4.2 监控

3.4.3 链路追踪

3.5 开发体验

3.5.1 ByteFaaS CLI

3.5.2 本地调试

3.5.3 在线调试

3.6 本章小结

第4章 FaaS数据面

4.1 数据面整体架构

4.2 函数实例管理

4.2.1 函数实例的服务发现

4.2.2 函数实例的就绪检测

4.3 函数流量调度

4.3.1 函数请求并发控制

4.3.2 函数分片

4.3.3 函数实例缓存

4.3.4 自适应降载

4.4 函数冷启动优化

4.4.1 冷启动问题背景

4.4.2 镜像代码分离

4.4.3 函数实例预热

4.4.4 冷启动实例调度

4.4.5 用户侧优化

4.5 函数代码分发

4.5.1 多级缓存

4.5.2 下载优化

4.5.3 大规模分发

4.6 本章小结

第5章 FaaS运行时

5.1 函数运行时

5.1.1 函数运行时规范

5.1.2 函数实例生命周期

5.2 函数运行时隔离技术

5.2.1 基于Docker的容器封装隔离

5.2.2 从Docker到containerd的迁移

5.2.3 轻量级虚拟化：从runC到Kata Containers

5.2.4 Unikernel

5.2.5 进程内隔离

5.3 函数运行时性能优化

5.3.1 RuntimeAgent进程和数据面性能损耗

5.3.2 在net/http基础上的优化

5.3.3 更优的CPU、内存分配策略

5.4 本章小结

第6章 FaaS触发器

6.1 FaaS平台常见的触发器

6.1.1 触发器的分类

6.1.2 HTTP触发器的设计与实现

6.1.3 服务发现触发器的设计与实现

6.1.4 定时触发器的设计与实现

6.2 MQ触发器的设计与实现

6.2.1 MQ触发器的整体设计

6.2.2 触发函数的并发控制

6.2.3 函数调用的反压控制

6.2.4 触发函数的限流控制

6.3 MQ触发器在大规模场景下的优化

6.3.1 消息的高效过滤

6.3.2 触发器的重新平衡优化

6.3.3 超大规模函数的连接数分片优化

6.4 基于MQ触发器的第三方触发器的接入

6.4.1 基于Event Gateway的接入

6.4.2 基于MQ的接入

6.5 本章小结

第7章 FaaS弹性伸缩

7.1 弹性伸缩系统的定义和架构

7.1.1 弹性伸缩系统的定义

7.1.2 弹性伸缩系统的架构

7.2 弹性伸缩系统的策略设计

7.2.1 策略的分级和结合

7.2.2 策略的详细设计

7.2.3 评分和策略反馈机制

7.3 弹性伸缩系统的指标设计

7.3.1 整体的架构设计

7.3.2 如何对指标数据进行存储

7.3.3 FaaS MAS 自适应云原生分片方案

7.4 弹性伸缩系统的分片架构

7.4.1 分片架构设计方案

7.4.2 分片架构的容错机制

7.5 本章小结

第8章 FaaS助推PaaS演进

8.1 FaaS Native：开发原生应用的解决方案

8.1.1 FaaS Native的目标

8.1.2 运行原生应用代码

8.1.3 自定义镜像

8.2 多协议支持

8.2.1 数据调用与流量调度的解耦

8.2.2 HTTP/2支持

8.2.3 gRPC协议支持

8.2.4 Thrift协议支持

8.2.5 客户端流量接入

8.3 融入字节跳动微服务治理体系ByteMesh

8.3.1 ByteMesh: 字节跳动内部Service Mesh服务治理体系

8.3.2 上游服务访问下游FaaS

8.3.3 上游FaaS访问下游服务

8.3.4 FaaS接入ByteMesh入流量代理

8.4 异步长时间执行任务支持

8.4.1 架构设计

8.4.2 任务管理

8.4.3 适用场景

8.5 本章小结

第9章 FaaS轻量级函数与云边一体

9.1 轻量级函数

9.2 WebAssembly轻量级函数运行时

9.2.1 什么是WebAssembly

9.2.2 Hostcall + WASI

9.2.3 运行时架构

9.2.4 冷启动优化

9.2.5 代码样例

9.3 JavaScript轻量级函数运行时

9.3.1 背景知识

9.3.2 Host API

9.3.3 运行时架构

9.3.4 冷启动优化

9.3.5 代码样例

9.3.6 两种函数轻量级运行时对比

9.4 精简架构

9.4.1 整体架构

9.4.2 请求路径

9.4.3 流量调度

9.4.4 冷启动优化

9.4.5 高密度部署

9.5 云边架构

9.5.1 理念介绍

9.5.2 流量接入

9.5.3 云边通信

9.5.4 边缘可用性

9.6 存储服务

9.6.1 存储资源

9.6.2 Global KV

9.6.3 Local Cache

9.6.4 多层缓存机制

9.7 开发者工具

9.7.1 代码在线预览工具

9.7.2 JavaScript轻量级函数开发工具

9.8 本章小结

第10章 Serverless在字节跳动的落地实践

10.1 突破Serverless资源和性能的瓶颈

10.2 基于Kubernetes的云原生体系

10.3 触发器和自动扩缩容，承载大规模消费场景

10.3.1 一键配置，支持活动业务的快速迭代

10.3.2 弹性伸缩，潮汐流量的省钱“利器”

10.4 通用型Serverless，多协议支持PaaS演进

10.4.1 早期尝试：基于HTTP的Thrift RPC

10.4.2 原生支持：与周边团队深度合作，打通RPC生态

10.4.3 进一步发挥FaaS优势，RPC与事件驱动架构结合

10.5 轻量级函数，打造云边一体架构

10.5.1 收敛长尾函数，承载突发流量

10.5.2 边缘业务上线

10.6 本章小结

第11章 Serverless展望

11.1 规范标准

11.2 通用型Serverless

11.3 云边一体

11.4 本章小结