百度地图Serverless数据平台及实践活动

前言

百度地图运行Serverless基本建设早已有一段时间了，现阶段百度地图Serverless业务流程的最高值早就超出十万QPS数量级，服务平台从零到一，QPS从零到超出十万，变成 阿里巴巴集团内Serverless运用落地式经营规模较大 的BU。这一全过程怎样完成，遇到过什么难题？文中将和大伙儿共享百度地图为什么要搞Serverless/Faas，怎样做，技术规范是啥？现阶段进度及其事后方案有什么，期待对有兴趣的同学们有一定的协助。

1. 百度地图为何要搞Serverless

情况缘故是百度地图当初运行了一个手机客户端使用云服务器新项目，新项目关键目地是为了更好地提高手机客户端的开发设计迭代更新高效率。之前手机客户端领域模型都是在端上，产品需求的变动必须走手机客户端发版才可以公布，而手机客户端发版必须走各种各样测试步骤，灰度级步骤，解手机客户端奔溃等难题。

手机客户端使用云服务器以后，一些易失的领域模型放进云上去。新的产品需求根据云端来开发设计，无需走月度的版本号公布，加速了要求的开发设计迭代更新高效率，离产研同屏的理想化总体目标又近了一步（为何说起“又”，是由于百度地图以前也干了一些提升往产研同屏的方位勤奋，可是大家期待云空间一体化开发设计能是在其中最有效的一个技术性助推）。

1.1 总体目标：移动端开发方式——端云一体

尽管开发方式从之前的端开发设计变化为如今的云 端开发设计，开发设计同学们应当或是原先承担相对应业务流程的同学们，而大伙儿了解，服务器端开发设计和移动端开发显而易见是有差别的，移动端开发通常是朝向单机版方式的开发设计，服务器端开发设计一般 是群集方式，必须考虑到分布式架构的融洽、web服务，常见故障迁移退级等各种各样繁杂难题。

假如应用传统式的服务器端方式来开发设计，这一衔接风险性便会较为大。Faas非常好的解决了这一难题。大家融合百度地图手机客户端目前的xbus架构(一套手机客户端上的本地生活服务申请注册、启用的架构)，拓展了xbus-cloud组件，促使云端的开发设计如同端上开发设计一样，总体目标是一套编码，两个地方运作，一套业务流程编码既能在手机客户端上运作，也可以在服务器端上运作。

百度地图手机客户端关键有三个端：iOS、Android、车载一体机（类Linux电脑操作系统）。关键有二种语言表达，C 和Node.js。传统式地图应用：如地形图表明，导航栏途径表明，导航栏广播这些，因为必须跨三个端，选用C 语言表达来开发设计。导航地图基本以上的一些地图应用作用，如出发前、行后信用卡，强烈推荐到达站等主要是用Node.js来开发设计的。

在阿里巴巴集团，淘宝前面精英团队开发设计了Node.js Faas Runtime。百度地图手机客户端使用云服务器新项目，Node.js的一部分就选用了目前的淘宝的Node.js Runtime，来连接集团公司的Faas平台，进行Node.js这一部分的一些业务流程使用云服务器。2020年十一非常好的支撑点了百度地图的十一出行节业务流程。

C Faas沒有目前的解决方法，因而大家决策在集团公司的基础设施建设以上做加减法，新创建C Faas基本服务平台，来助推百度地图手机客户端使用云服务器。

1.1.1 端云一体的最佳实践重要：手机客户端和Faas中间的插口抽象性

本来手机客户端的逻辑性挪到Faas服务器端上去，或是新的要求一部分在Faas服务器端上开发设计，这儿的**成功与失败关键环节取决于：手机客户端和Faas的通讯协议界定，也就是Faas的API界定。**好的API界定除开系统对的可扩展性有益处之外，对事后支撑点业务流程的迭代开发也很重要。

理想化状况下：手机客户端制成一个分析Faas回到結果数据信息的一个电脑浏览器。电脑浏览器协议书一旦界定好，就不容易常常转换，你看看IE，Chrome就非常少升级。

自然大家的这一电脑浏览器会繁杂一些，大家这一电脑浏览器是地形图电脑浏览器。怎样检测手机客户端和Faas中间的接口标准怎么样，能看事后的产品需求迭代更新，假如有一些产品需求迭代更新只必须在Faas上进行，不用手机客户端的一切改动，那麼这一插口抽象性便是取得成功的。

1.2 BFF层开发设计提效

提及百度地图，大伙儿最先想起的应该是其专用工具特性：百度地图是一个导航专用工具，（这一叫法如今早已不太精确了，由于百度地图这几年在做模式化往平台化转型发展，百度地图的买卖类业务流程已经盛行，高德打车、门票费、酒店餐厅等市场拓展十分迅速）。对于高德导航而言，对比集团公司别的业务流程，对比电子商务而言，有很多的写保护情景是百度地图业务流程的一大技术性特性。

这种写保护情景里，很多的要求是BFF（Backend For Frontend）种类的写保护情景。为何那么说，由于导航栏的最关键作用，比如routing, traffic, eta等全是相对性平稳的，这一部分的关键工作中在使用 不断持续的蚁群算法，促使百度地图的导航栏更准，计算的途径更优质。这种关键作用在插口和作用上全是相对性相对稳定的，而前面要求是变化多端的，比如提升个途径上的限宽墩提醒等。

Faas尤其适合做BFF层开发设计，在Faas上启用后端开发相对性平稳的每个Baas服务项目，Faas服务项目来做数据和启用逻辑性封裝，快速开发、公布。在业内，Faas用的数最多的情景也恰好是BFF情景（此外一个称呼是SFF情景，service for frontend）。

1.3 Serverless是云时代的程序设计语言

尽管百度地图早已全方位使用云服务器了，可是现阶段还并不是云时代的终结，现阶段主要是全方位Docker化并使用云服务器，器皿层面干了规范化，在产业化，資源使用率层面能够全方位享有云的收益，可是业务流程开发方式上基本上还和之前一样，或是一个大中型的分布式架构的书写。

针对产品研发方式而言还并沒有享有云的收益，能够对比为大家现在是在使用 汇编程序的方法来写跑在云上的服务项目。而Serverless、云原生能够了解为云时代的程序设计语言，真真正正保证了Cloud as a computer，只必须关心于业务流程开发设计，不用考虑到大中型分布式架构的各种各样多元性。

1.4 Go-Faas填补Go语言绿色生态

前边讲到由于手机客户端使用云服务器新项目，我们在阿里云服务器FC（函数计算）精英团队以上做加减法，开发设计了C Faas Runtime。

值得一提的是，大家还开发设计了Go-Faas，怎么会做Go-Faas呢，这儿也简易介绍一下情况，百度地图服务器端Go一部分的QPS最高值已超上百万。百度地图已补足了阿里巴巴各分布式数据库的Go手机客户端，和集团公司分布式数据库单位共创。可观察性、功能测试管理体系也基本上健全，现阶段Go绿色生态已基本上健全。补足了Go-Faas以后，大家就既可用Go写Baas服务项目，又可用Go写Faas服务项目了，在不一样的业务场景选用不一样的服务项目完成方法，Go-Faas关键运用于上文提及的BFF情景。

2. 技术规范详细介绍——在集团公司目前基础设施建设以上做加减法

2.1 总体技术架构

前文讲了大家为何要做这一事儿，如今而言一下大家实际是怎么做这一事儿：怎样完成，实际的技术规范是哪些的。

大家秉着在集团公司目前的基础设施建设、目前的分布式数据库基本以上做加减法的观念，大家和CSE，阿里云服务器FC函数计算团队协作共创，开发设计了C Faas Runtime 和 Go Faas Runtime。总体和集团公司拉通的技术架构如下图所显示，关键分成产品研发态、运作态、运维管理态三个一部分。

2.1.1 运作态

先说运作态，业务流程总流量从网关ip进去，启用到FC API Server，分享到C /Go Faas Runtime，Runtime来进行客户涵数里的作用。Runtime的构架下一章节目录来实际详细介绍。

和Runtime Container一起布署的有监管、日志、Dapr各种各样Side car，Side car来进行各种各样日志收集汇报作用，Dapr Side car来进行启用集团公司分布式数据库的作用。

此外，现阶段Dapr仍在示范点的环节，启用分布式数据库主要是根据Broker和每个分布式数据库Proxy来进行，分布式数据库启用的有HSF,Tair,Metaq,Diamond等分布式数据库Proxy。

最终Autoscaling控制模块来管理方法涵数案例的扩缩容，做到涵数全自动伸缩式的目地。这儿的生产调度就会有各种各样对策了，有依据要求并发量的生产调度，涵数案例的CPU利用率的生产调度。也可以提早设定预埋案例数，防止缩容到0以后的冷启难题。

最底层启用的是集团公司ASI的工作能力，ASI能够简易了解为集团公司的K8S Sigma（集团公司的智能监控系统），最后的布署是FC启用ASI来进行涵数案例布署。延展性伸缩式的，布署的最小单位是图中中的POD，一个POD里包括Runtime Container和Sidecar Set Container。

2.1.2 产品研发态

再看来产品研发态，运作态是决策涵数是怎样运作的，产品研发态关心的涵数的开发设计感受。怎样便捷的让开发人员开发设计、调节、布署、检测一个涵数。

C Faas有一个混合开发的难题难题，C Faas Runtime里有一些依靠库，这种依靠库沒有Java依靠库管理方法那麼便捷。这种依靠库的安裝较为不便，Faas钢管脚手架便是为了更好地处理这个问题，启用钢管脚手架，一键生成C Faas实例工程项目，安裝好各种各样依赖包。为了更好地当地能便捷的Debug，开发设计了一个C Faas Runtime Boot控制模块，涵数Runtime运行通道在Boot控制模块里，Boot控制模块里集成化Runtime和客户Faas函数，能够对Runtime来做Debug断点调试调节。

大家和集团公司Aone团队协作，涵数的公布集成化到Aone自然环境到了，能够很便捷的在Aone上去公布Go或是C Faas，Aone上也集成化了一键生成Example代码库的作用。

C 和Go Faas的编译程序都依靠相对应的编译程序自然环境，Aone给予了自定编译程序镜像系统的作用，大家提交了编译程序镜像系统到集团公司的公共性镜像系统库，涵数编译程序时，在涵数的编码杜兰特特定相对应的编译程序镜像系统。编译程序镜像系统里安裝了Faas的依靠库，SDK等。

2.1.3 运维管理态

最终看来涵数的运维管理监管，Runtime內部集成化了鹰眼侠、Sunfire收集日志的作用，Runtime里边会写这种日志，根据Sidecar里的Agent收集到鹰眼侠、或是Sunfire监控管理平台上来（FC是根据SLS来收集的）以后，就能应用集团公司目前的监控管理平台来做Faas的监管了。也可以连接集团公司的GOC警报服务平台。

2.2 C /Go Faas Runtime构架

上边讲的是和Aone,FC/CSE,ASI集成化的一个总体构架，Runtime是这一总体构架的一部分，下边实际讲下Runtime的构架是如何的，Runtime是怎样设计方案和完成的。

最上边一部分的客户Faas编码只必须依靠Faas SDK就可以了，客户只必须完成Faas SDK里的Function插口就能写自身的Faas。

随后，假如必须启用外界系统软件，能够根据SDK里的Http Client来启用，假如要启用外界分布式数据库，根据SDK里的Diamond/Tair/HSF/Metaq Client来启用分布式数据库就可以。SDK里的这种插口屏蔽掉最底层完成的多元性，客户不用关注这种启用最终是怎样完成，不用关注Runtime的实际完成。

SDK层便是上边提及的Function界定和各种各样分布式数据库启用的接口标准。SDK编码是开发设计给Faas客户的。SDK做的较为轻巧，主要是接口标准，不包含实际的完成。启用分布式数据库的实际完成在Runtime里有二种完成方法。

再看来图中正中间深蓝色的一部分，是Runtime的一个总体构架。Starter是Runtime的运行控制模块，运行以后，Runtime本身是一个Server，运行的情况下依据Function Config控制模块的配备来运行Runtime,Runtime运行以后打开要求和管理方法监视方式。

向下是Service层，完成SDK里界定的分布式数据库启用的插口，包括RSocket和Dapr二种完成方法，RSocket是根据RSocket broker的方式来启用分布式数据库的，Runtime里集成化了Dapr(distributed application runtime) ，启用分布式数据库还可以根据Dapr来启用，在早期Dapr示范点环节，假如根据Dapr启用分布式数据库失败了，会退级到RSocket的方法来启用分布式数据库。

再向下便是RSocket的协议书层，封裝了启用RSocket的各种各样Metadata协议书。Dapr启用是根据GRPC方法来启用的。最下边一层便是集成化了RSocket和Dapr了。

RSocket启用还牵涉到Broker挑选的难题，Upstream控制模块来管理方法Broker cluster,Broker的申请注册反申请注册，Keepalive查验这些，LoadBalance控制模块来完成Broker的web服务挑选，及其事情管理方法，联接管理方法，重新连接这些。

最终Runtime里的Metrics控制模块承担鹰眼侠Trace的连接，根据Filter方式来阻拦Faas链接的用时，并輸出鹰眼侠日志。打印出Sunfire日志，供Sidecar去收集。下面的图是一个具体业务流程的Sunfire实时监控系统：

2.2.1 Dapr

Dapr构架见下面的图所显示，实际能够参照看官方网文本文档

Runtime里之前启用分布式数据库是根据RSocket方法来启用的，这儿RSocket Broker会有一个去中心化难题，为了更好地处理Outgoing总流量区块链技术难题，百度地图和集团公司分布式数据库团队协作引进了Dapr构架。仅仅Runtime方面集成化了Dapr，针对客户Faas而言无认知，不用关注实际启用分布式数据库是根据RSocket启用的或是根据Dapr启用的。后边Runtime调用分布式数据库转换到Dapr以后，客户Faas也是不用做一切改动的。

3. 业务流程怎样连接Serverless

至始文上述，统一在Aone上连接。大家给予了C Faas/Go Faas的连接文本文档。给予了涵数的Example代码库，代码库有各种各样情景的实例，包含启用集团公司各种各样分布式数据库的编码实例。

C Faas/Go Faas的连接朝向全部集团公司对外开放，现阶段早已有一些百度地图之外的BU，在自身的业务流程中落地式了C /Go Faas了。

Node.js Faas应用淘宝网给予的Runtime和模版来连接，Java Faas应用阿里云服务器FC给予的Runtime和模版来连接就可以了。

3.1 连接标准——可靠性三板斧：可监管、可灰度级、可回退

对于落地式新技术应用大伙儿很有可能担忧的可靠性难题，解决宝物是阿里巴巴集团的可靠性三板斧：可监管、可灰度级、可回退。创建Faas链接确保群，拉通上中下游各有关业务流程方、基本服务平台一起，依照集团公司的1-5-10规定，保证1分钟以内回应网上警报，迅速清查，五分钟以内解决；十分钟以内修复。

为了更好地标准连接全过程，防止做错事引起网上常见故障，大家制订了Faas连接标准和CheckList，来协助业务流程方迅速应用Faas。

可监管、可灰度级、可回退是硬性要求，除此以前，业务流程方假如能保证可退级就更强了。大家的C 手机客户端使用云服务器业务流程，在逐渐示范点的环节，就搞好了可退级的提前准备，假如启用Faas端不成功，此次启用可能全自动退级到当地启用。大部分针对手机客户端作用高质量，仅仅会提升一些回应延迟时间。

此外，手机客户端上要作用的版本号，很有可能会比服务器端略微老一点，可是作用是往前兼容的，基本上不危害手机客户端应用。

4. 大家现阶段的状况

4.1 基本数据平台状况

• Go/C Faas Runtime开发设计进行，连接FC-Ginkgo/CSE、Aone进行，已公布平稳的1.0版本号。
• 干了很多的可靠性基本建设、雅致退出、性能优化、Cc语言编译器提升，应用了阿里云服务器基本软件部c语言编译器提升精英团队给予的编译程序方法来提升C Faas的编译程序，特性提高显著。
• C /Go Faas连接鹰眼侠、Sunfire监管进行，涵数具有了可观察性。
• 池化作用进行，具有秒级延展性的工作能力。池化Runtime镜像系统连接CSE，扩一个新案例的時间由原先的分鐘级变成秒级。

4.2 百度地图的Serverless业务流程落地式状况

C Faas和Go Faas及其Node.js Faas在百度地图內部早已有很多运用落地式了。举好多个事例：

图中中的前2个图是C Faas开发设计的业务流程：远途气温、沿路搜。后2个截屏是Go-Faas开发设计的业务流程：导航栏Tips，足迹地图。

百度地图是阿里巴巴集团内Serverless运用落地式经营规模较大 的BU，已落地式的Serverless运用，日常最高值早就超出十万QPS数量级。

4.3 关键盈利

百度地图落地式了集团公司内经营规模较大 的Serverless运用以后，都有哪些盈利呢？最先，第一个最重要的盈利是：开发设计提效。大家根据Serverless完成的端云一体部件，助推了手机客户端使用云服务器，消除了要求完成时的手机客户端发版依靠难题，提高了手机客户端的开发设计迭代更新高效率。根据Serverless开发设计的BFF层，提高了BFF类情景的开发设计迭代更新高效率。

**第二个盈利是：运维管理提效。**运用Serverless的全自动延展性扩缩容技术性，百度地图解决各种各样交通出行高峰期就更坦然了。比如每一年的10-1交通出行节，5-1、清明节、双诞、新春佳节的交通出行高峰期，不会再必须运维管理或是业务流程开发设计同学们在节日期间提早扩充，假后再缩容了。

百度地图业务流程高峰期的特性还有别于电子商务的击杀情景。交通出行高峰期的总流量并不是在一秒内忽然涨高的，大家现阶段运用池化技术性完成的秒级延展性的工作能力，彻底能达到百度地图的这一业务场景要求。

**第三个盈利是：控制成本。**百度地图的业务流程特性，大白天总流量大、夜间流量低，高峰期值和低谷期值差别很大，时间范围区别显著。运用Serverless在夜间流量低峰时全自动缩容技术性，巨大的减少了服务器空间的成本费。

5. 事后方案

• FC弹内函数计算应用提升，和FC精英团队一起不断提升弹内函数计算的特性、可靠性、应用感受。用集团公司内的丰富多彩的大流量业务场景，持续打磨抛光好C /Go Faas Runtime，并最后輸出到云计算平台，普慧企业战略转型的浪潮中的大量公司。
• Dapr落地式，处理Outcoming总流量区块链技术难题，逐渐发布一些C /Go Faas，应用Dapr的方法启用集团公司分布式数据库。
• Faas混沌工程，常见故障演习，脱险能力建设。Faas在新财政年度也会参加大家BU的常见故障演习，逐一处理演习全过程中发觉的难题。
• 连接边缘计算。端云一体的情景下，Faas 边缘计算，能给予更低的延迟，更强的客户体验。

之上要做的事儿任重而道远，此外大家将来还会继续做大量云原生的示范点和落地式，技术性同学们都了解，从技术选型、技术性原形到具体业务流程落地式，这中间也有较长的路要走。

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