Tencent Cloud の Li Xiaochuan: サーバーレスとクラウドネイティブがクラウドコンピューティングの効率性を最大限に引き出す

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Tencent Cloud のサーバーレステクノロジー製品の専門家である Li Xiaochuan は、現在、Tencent Cloud のサーバーレス製品とエンタープライズソリューションの設計を担当しています。彼は、クラウドネイティブテクノロジーアーキテクチャの進化と実装を促進し、技術者向けに効率的なクラウドサービス製品を提供することに尽力しています。テクノロジーの研究開発で 10 年以上の経験を持ち、Oracle および IBM で勤務し、エンタープライズレベルのビジネススイートとクラウドサービスエンジンの研究開発に従事しました。その後、彼は消費者向けインターネットに転向し、Xiaomi MIOTを育成し、Xiaomi Youpin eコマースなどの事業を設立しました。 Tencent Cloud に入社する前は、iQiyi のテクニカルディレクターおよびビジネスラインテクノロジーの責任者を務めていました。

01.ビジネス指向のテクノロジーシステムはどのような点に重点を置いていますか?

まず、ビジネスの観点からサーバーレスに注目する必要がある理由を見てみましょう。ここでのビジネス観点とは、ニーズを満たし、問題点を解決し、価値を生み出すという広い意味でのビジネスを指します。ビジネスに対するテクノロジーのサポートは、簡単に 3 つの段階にまとめることができます。

1. プロトタイプを繰り返してビジネスを検証する

ゼロから1へ、技術的な手段を通じてビジネスプロトタイプの反復と検証の効率を向上します。

2. 継続的な最適化とビジネスの強化

業務効率とエンジニアリング効率を継続的に最適化し、ビジネス競争力を強化します。

3. 障壁を構築し、ビジネスを強化する

技術的な深さという点で防壁を築き、ビジネスの差別化された優位性を維持し続けます。

ビジネスをより良くサポートするために、技術システムではどのような問題に重点を置くべきでしょうか?

安定性と品質は、ビジネスの正常な発展の基盤です。
開発効率は、企業が貴重な時間を節約するのに役立ち、競争に勝てるかどうかを決定します。たとえば、新しいアイデアをすぐに検証できるかどうかなどです。
業務効率は、R&D 担当者の永遠の追求です。より最適化されたアルゴリズムとよりエレガントなアーキテクチャによっても、深さと難易度が決まります。
料金。ここでのコストとは、サービスやシステムを実行するために必要なコンピューティング、ネットワーク、ストレージなどの基本的なリソースのコストなど、リソースコストを指します。その一方で、時間と労力のコストがかかります。企業、特にインターネットやビジネス志向の企業にとって、人件費は企業全体の大きな割合を占めます。

02. サーバーレスによってどのようなメリットがもたらされますか?

業界の観点から見ると、次の 4 つの側面があります。

モジュール化の程度
自動化された運用と保守の程度
弾力的な効率
障害回復能力

これらの点から、インフラ層の進化の傾向が判断されていることがわかります。現時点では、サーバーレスは予測可能な段階におけるコンピューティングプラットフォームの必然的な進化方向であり、現時点で予測できる最終的な方向でもあります。

サーバーレスは 2 つの段階に分かれています。最初の段階はコンテナ化されたサーバーレスであり、次の段階は fPaaS サーバーレスプラットフォームです。

サーバーレスの学術的な定義に関しては、カリフォルニア大学バークレー校が 2009 年に、今後 10 年間のクラウドコンピューティングの進化の方向性を正確に予測した論文を発表しました。 2019 年には、サーバーレスが将来クラウドコンピューティングの最終的な製品形態またはサービスプラットフォームになると予測する別の論文が発表されました。

Tencent Cloud は、ServerlessDays China Exchange Summit を 2 年連続で開催しました。 2020年は、論文の主要著者の一人であるヨハン・シュライアー・スミス氏を招聘しました。私が最も感銘を受けたのは、クラウドコンピューティングを2段階に分けていた点です。第一段階：仮想マシン、コンテナなどを含むシステム管理を簡素化し、プログラム可能で簡素化された管理方法を提供し、インフラストラクチャをホストするクラウドプラットフォームを提供します。次の段階：開発を簡素化し、開発者はコアコードにのみ集中し、クラウドプラットフォームがシステム管理、運用と保守、アーキテクチャなどを担当することで、より優れた開発エクスペリエンスを提供し、開発効率を大幅に向上させます。

産業界と学術界の定義を説明した上で、サーバーレスと従来のサーバーのサービス方式を比較してみましょう。

従来のサーバーピラミッド図では、最下位レベルのシステムセキュリティとシステムリソースのスケジュール設定から、中位レベルのログ記録、監視、運用と保守、上位レベルのデータとストレージ、そして最後にピラミッドの最上位にあるビジネスロジックまでが描かれています。ビジネス開発において、本当に価値を生み出すのは、顧客に役立ち、価値をもたらす、ピラミッドの頂点にあるビジネスロジックの作成です。次の部分はより基本的なサポートです。この観点から、Serverless は以下のインフラストラクチャの一部のメンテナンスを解決します。プラットフォーム側が基礎となる基本部分を引き受けるため、開発者の運用・保守コストと作業負荷が軽減されます。少ないことは多いことであり、企業はビジネス価値を生み出すより多くの側面に効果的な人材とリソースを投入できます。

ビジネス開発を例にとると、プロジェクトを計画する際には、高可用性、高同時実行性、スケーラビリティなどのアーキテクチャ全体の設計に約 50% の時間が費やされます。このような規模をサポートするアーキテクチャをどのように設計すればよいでしょうか?プラットフォーム側がこの部分の作業を引き受ければ、多くの人的資源とエネルギーを節約できます。

ビジネスモデルの変化に関しては、「電子商取引フラッシュセール」や「春節紅包取り」などのいくつかの典型的なシナリオでは、瞬間的なトラフィックのピークが見られます。このような瞬間的なピークに対処するには、膨大なリソースを予約する必要がありますが、これらのリソースは長時間アイドル状態になります。

リソースの冗長性の問題を解決するにはどうすればよいでしょうか?

このビジネスモデルは、食品、衣料、住宅、交通などさまざまな業界ですでに導入されており、コンピューティングの分野で再利用されているだけです。当初は独自のコンピューター室を構築し、その後クラウドホストのレンタルを開始し、最終的には Serverless による従量課金制を採用しました。交通機関と同様、車を購入すると、メンテナンス費用や減価償却費を自分で負担し、運転に自分の時間を費やす必要があります。レンタカーを借りる場合、レンタル期間中は自分の時間を使って車を運転する必要があり、運転するかどうかにかかわらずレンタル料を支払う必要があります。タクシーは需要に応じて出発し、走行距離に応じて料金が請求されます。

クラウドベンダーが提供するコンピューティングリソースは、レンタル期間中に使用する権利がありますが、レンタルプロセス中は、一部のコンピューティングリソースが冗長化されます。 Serverless を使用すると、オンデマンドで支払い、実際の需要に基づいてコンピューティングサービスを申し込むことができます。ビジネス目標が達成されたら、コンピューティングサービスを終了し、課金を停止できます。

この観点から、サーバーレスのコア価値は次の 3 つの点に要約できます。

運用と保守を簡素化し、安定した運用環境を提供し、マルチシナリオで弾力的にスケーラブルなサービスをサポートします。
コストを削減し、従量課金制で、冗長リソースの課金を削減します。
時間効率: イベント指向のプログラミングモデルであるサーバーレスは、アーキテクチャ設計を大幅に簡素化し、さまざまな仕様や標準を持つチームのコラボレーションを簡素化します。ビジネスを迅速に実装し、検証のために市場に迅速にリリースします。

03. サーバーレス実装

1. Tencent Cloud サーバーレス製品マトリックス

サーバーレス HTTP

現在、WeChat ミニプログラム開発プラットフォームをサポートしており、その他の代表的なものとしては、Web アプリケーション、API サービスなどがあります。Cloud Functions はすでに WeChat 開発プラットフォームで 100 万人以上の開発者をサポートしており、1 日あたり 150 億回以上の呼び出しが行われています。

サーバーレストリガー

つまり、トリガーである「イベント」はクラウド上の各コンポーネントによって定義され、関数の呼び出しはイベント駆動型モデルを通じてトリガーされます。

上記2点は軽量な呼び出しとサービスです。オーディオおよびビデオ処理とデータ処理 ETL は、負荷の高いコンピューティングシナリオに属します。さらに細分化すると、オーディオおよびビデオ処理は、トランスコーディング、理解、データ処理を含む非構造化データの処理であると理解できます。 ETL は、データ分析、集計、計算など、構造化データの処理です。

上記は、アプリケーションの観点から Serverless の製品機能を検討したものです。 Serverless Framework と Cloud Function SCF は基本的な製品サポートです。 Cloud Function は、アプリケーションの上位層のすべてのコンピューティングニーズをサポートする新世代のコンピューティングプラットフォームです。 Serverless Framework は、Tencent Cloud と北米企業「Serverless.com」の協力により誕生した製品です。北米で最も人気のあるサーバーレス開発ツールです。

2. Tencent Cloud Serverless製品機能の使用シナリオ

サーバーレス HTTP 製品の機能

従来のビジネスモデルでは、Web アプリケーションと API サーバーの場合、まずコンピューティングインスタンスを作成し、コンピューティングインスタンス上にアプリケーションサーバーを展開し、次にコードを展開して公開する必要があります。完了したら、パブリックネットワークの入り口をバインドしてサービスのクローズドループを形成し、サービスに接続します。 Serverless を通じて実装すると、API ゲートウェイとクラウド機能が自然に統合されます。関数内にビジネスロジックを記述するだけで済みます。ロジックが比較的明確であれば、開発、デバッグ、リリースを数分で完了できるため、ビジネスの反復効率が大幅に向上します。

サーバーレストリガー

クラウドネイティブアーキテクチャに基づき、COS オブジェクトストレージ、Ckafka メッセージキューミドルウェア、CLS ログサービスなどのクラウド上のさまざまなコンポーネントでは、定義されたイベントがトリガーされると、コンポーネントの組み込みトリガーがクラウド関数を呼び出して、対応するビジネスロジックを処理します。 COS オブジェクトストレージトリガーと関数の長期運用、大規模インスタンス、およびその他の製品機能が、サーバーレスマルチメディアソリューションの基盤を形成します。

サーバーレスのオーディオおよびビデオ処理

開発者向けには、主に次の 3 つの差別化された機能を提供するミドルエンドサービスを構築しています。

計算能力は構成可能であり、計算インスタンスのサイズは関数仕様を通じて明示的に選択できます。
フレームワーク/エンコーダーは構成可能であり、自社開発またはオープンソースのエンコーダーの導入をサポートし、既存のトランスコーディングやオーディオおよびビデオ処理サービスのスムーズな移行を実現します。
ワークフローは構成可能であり、上流と下流の産業チェーンとビジネスプロセスが直列に接続され、ビジネスチェーン全体の閉ループが実現されます。

トランスコーディングをベースに、サーバーレスクラウド機能はより詳細な機能を提供し、Tencent Cloud 内で蓄積されたさまざまな研究室と共同で、インテリジェントレビュー、画質向上、ビデオ理解、ビデオ編集など、多くのソリューションを探求しています。

リアルタイムのオーディオとビデオのインタラクションのために、サーバーレスクラウド関数は、ライブブロードキャストプッシュのワンクリックトリガー、ライブストリームバイパス録画の後処理、コンテンツレビュー、オリジナルコンテンツの強化 (リアルタイムの字幕、リアルタイムの翻訳) などの機能のカプセル化も提供します。

サーバーレスデータETL

非構造化データの処理に加えて、構造化データの ETL 処理もサポートします。パブリックネットワークAPI、DB、ファイルストレージなどの複数のデータソースを取得し、大量データをバッチ処理してターゲットストレージにロードすることで、eコマース、検索、コンテンツ、監視、分析などの複数のシナリオをカバーします。

最後に、より多くの企業がビジネス目標を効率的に達成できるように支援する既存のエンタープライズレベルのソリューションをご紹介します。