AWS-lambda

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AWS Lambda

第一章：核心定义与本质

AWS Lambda 是一种无服务器（Serverless）、事件驱动的计算服务。它让你无需预置或管理服务器即可运行代码，只需为使用的计算时间付费。

  • 服务本质：你只需上传代码，Lambda 会自动处理运行代码所需的一切，包括服务器管理、操作系统维护、容量缩放和代码监控。
  • 计费模式：按请求次数和执行时长（以毫秒为单位）计费。如果没有代码运行，则无需付费。
  • 弹性缩放：Lambda 会根据传入事件的数量自动水平缩放。它可以从零增加到数千个并发实例。
  • 无状态性：函数是无状态的，不与任何底层基础设施建立持久连接。

第二章：核心组件与配置

1. 函数 (Function)

  • 代码：你上传的用于处理事件的可执行程序。
  • 运行时 (Runtime)：Lambda 支持多种语言，包括 Node.js、Python、Java、Go、C#、Ruby，也支持自定义运行时（Custom Runtime）。
  • 处理程序 (Handler)：代码中的入口点，Lambda 在开始执行时会调用该方法。

2. 触发器 (Trigger)

  • 触发器是集成到 Lambda 函数中的 AWS 服务或资源，用于启动函数执行。例如 S3 对象创建、API Gateway 请求或状态更改。

3. 环境与资源控制

  • 内存 (Memory)：可配置范围为 128 MB 到 10,240 MB。CPU 功率与内存大小成正比。
  • 超时 (Timeout)：单次执行的最长时间上限为 15 分钟。
  • 临时存储 (/tmp)：每个函数提供 512 MB 到 10 GB 的非持久性磁盘空间。
  • 环境变量：用于将配置设置传递给函数代码，而无需修改代码本身。

第三章：调用类型 (Invocation Types)

理解调用方式是架构设计的关键考点：

1. 同步调用 (Synchronous)

  • 逻辑：客户端等待函数处理完成并返回响应。
  • 典型场景：API Gateway、Elastic Load Balancing (ALB)、Cognito。
  • 错误处理：由客户端负责重试。

2. 异步调用 (Asynchronous)

  • 逻辑：Lambda 将事件放入队列中并立即向客户端返回成功响应，随后在后台处理。
  • 典型场景：S3、SNS、CloudWatch Logs。
  • 错误处理：Lambda 默认会自动重试两次。
  • 目的地 (Destinations)：执行成功或失败后，可以将记录发送到 SQS、SNS、Lambda 或 EventBridge。

3. 事件源映射 (Event Source Mapping)

  • 逻辑：Lambda 读取流或队列并调用函数（轮询模式）。
  • 典型场景：Kinesis、DynamoDB Streams、SQS。
  • 错误处理：通常基于批处理。如果一批数据失败，Lambda 会反复重试直到数据过期。

第四章：并发管理 (Concurrency)

  • 预留并发 (Reserved Concurrency)：

  • 为特定函数预留一部分账户总并发配额。

  • 作用：确保关键函数始终有容量可用，同时可作为“终止开关”限制某个函数的最大并发量，防止过度消耗资源或影响后端数据库。

  • 预置并发 (Provisioned Concurrency)：

  • 提前初始化一定数量的函数实例，使其处于“热”状态。

  • 作用：消除冷启动（Cold Start）延迟，确保函数能够立即响应突发流量。

第五章：网络与安全性

1. VPC 网络

  • 默认情况：Lambda 运行在 AWS 管理的安全网络中，可以直接访问互联网和公共 AWS 服务 API。
  • 访问私有资源：若需访问 VPC 内的资源（如 RDS、私有子网中的 EC2），必须配置 Lambda 关联特定的 子网 (Subnets) 和 安全组 (Security Groups)。
  • 注意：一旦关联 VPC，Lambda 默认失去互联网访问权限。若需上网，必须通过私有子网中的 NAT Gateway。

2. 权限管理 (IAM)

  • 执行角色 (Execution Role)：这是一个 IAM 角色，授予函数访问其他 AWS 服务（如写日志到 CloudWatch、读取 S3 桶）的权限。
  • 基于资源的策略 (Resource-based Policy)：定义哪些服务或账号有权调用（Invoke）该函数。

第六章：高级特性

  • 版本 (Versions)：你可以发布函数的一个或多个版本，每个版本拥有唯一的 ARN 且不可更改。
  • 别名 (Aliases)：指向特定版本的指针（如 PROD 指向版本 1）。支持流量切换，例如 10% 流量发往 BETA 别名，实现金丝雀发布。
  • 层 (Layers)：将公共库、依赖项或自定义运行时打包在一起。多个函数可以共享同一个层，减少部署包的大小。
  • Lambda@Edge：在 CloudFront 边缘节点运行代码，为全球用户提供极低延迟的处理。

第七章：架构师自考与最佳实践

需求场景 推荐方案
消除由于初始化过慢导致的冷启动延迟 开启 Provisioned Concurrency
防止某个非核心函数消耗掉整个账号的并发额度 设置 Reserved Concurrency 上限
函数需要访问 VPC 内的 RDS 数据库 配置 VPC Subnets 和 Security Group
需要跨多个函数共享一段通用的 Python 库代码 使用 Lambda Layers
处理失败的异步调用请求，防止数据丢失 配置 On-failure Destinations 指向 SQS 或 SNS
需要为生产环境提供稳定的访问路径而不受版本更新影响 使用 Aliases (别名)