Hướng dẫn dùng Serverless sử dụng Lambda AWS

1. Lambda function là gì?

AWS Lambda cho phép bạn chạy mã mà không cần cung cấp hay quản lý máy chủ. Bạn chỉ phải trả tiền cho thời gian xử lý thông tin đã sử dụng.

Với Lambda, bạn có thể chạy mã cho gần như toàn bộ các loại ứng dụng hay dịch vụ backend – tất cả đều không cần quản trị. Chỉ cần tải đoạn mã của bạn lên và Lambda sẽ lo hết những gì cần làm để chạy và mở rộng mã của bạn với mức độ có sẵn cao. Bạn có thể thiết lập mã của bạn tự động kích hoạt từ các dịch vụ AWS khác, hoặc gọi trực tiếp từ bất cứ ứng dụng web hay di động nào.

Chi phí chạy trên lambda function rẻ so với chi phí bạn mua 1 con server, duy trì và quản trị nó ( ví dụ như bạn phải xử lý bất đồng bộ những request, khi lượng user bạn tăng đột biến bạn phải có cơ chế auto scale, chứ không thì server bị sẽ bị treo, khi server bị treo bạn phải tự động khởi động lại sẽ mất thời gian,... ).

2. Tại sao lại sử dụng Lambda function?

Vì có những lợi ích như sau:

- KHÔNG CÓ MÁY CHỦ ĐỂ QUẢN LÝ
AWS Lambda tự động chạy đoạn mã của bạn mà không cần cung cấp hay quản lý máy chủ. Chỉ cần viết mã và tải lên Lambda.

- MỞ RỘNG LIÊN TỤC
AWS Lambda tự động mở rộng ứng dụng của bạn bằng cách chạy mã cho mỗi lần kích hoạt. Mã của bạn sẽ chạy song song và xử lý cho từng lần kích hoạt, đáp ứng mở rộng theo đúng khối lượng công việc.

- ĐO TỪNG MILI GIÂY
Với AWS Lambda, bạn sẽ phải trả phí cho mỗi 100 mili giây mà mã của bạn chạy, và số lần mã của bạn được kích hoạt. Bạn chỉ phải trả tiền cho thời gian xử lý thông tin đã sử dụng.

- HIỆU NĂNG ỔN ĐỊNH
Với AWS Lambda, bạn có thể tối ưu hóa thời gian thực thi mã bằng cách chọn kích thước bộ nhớ phù hợp với hàm của bạn. Bạn cũng có thể kích hoạt Tính đồng thời được cung cấp để đảm bảo tính sẵn sàng cực cao và duy trì khởi tạo nhằm đáp ứng trong vài mili giây cho các hàm của bạn.

3.  Những khó khăn khi xài Lambda function?

- Bị giới hạn timeout là 30 giây. Nhưng bạn có thể lách luật này bằng cách từ Lambda function này bạn có thể gọi 1 lambda function khác bằng giao thức trực tiếp thì có thể kéo dài thời gian xử lý công viện lên 900 giây. Đa số các bạn bị limit timeout là do API Gateway.

- Bị giới hạn của CloudFormation Resource là 200, vì thế nên tổ chức chia những chức năng vào 1 Serverless project cho hợp lý. Và bạn có thể dùng Expressjs Framework để chia nhỏ những API trong 1 lambda function. Nhưng bạn phải log làm sao để phân biệt những API này cho dễ debug.

- Khó khi filter log trên Cloud Watch. Nếu bạn muốn filter log trên Cloud Watch thì bạn nên log theo format mà Cloud Watch quy định thì có thể filter nhanh được, còn không thì rất vất vả khi xem log này.

4. Serverless framework là gì?

Là công cụ giúp cuộc sống của bạn dễ dàng sử dụng những dịch vụ trên những nền tảng cloud như: AWS, Google Cloud, Azure, Openwhisk, Kubeless, Tencent cloud,... Bạn có thể dùng bất kỳ ngôn ngữ nào bạn thích như: nodejs, swift, ruby, java, python, go, php. Có thể deploy từ backend đến web frontend.

5.  Hướng dẫn cài đặt Serverless framework:

Để cài serverless bạn phải mở terminal lên và cài những công cụ như npm, nếu bạn đang xài MacOS hay Linux thì bạn nên cài node & npm theo nvm. Bạn có thể cài nhiều phiên bản node bằng nvm.

 $ curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.35.3/install.sh | bash 

Mở file bash (~/.bash_profile, ~/.zshrc, ~/.profile, or ~/.bashrc) lưu nội dung như:

 export NVM_DIR="$([ -z "${XDG_CONFIG_HOME-}" ] && printf %s "${HOME}/.nvm" || printf %s "${XDG_CONFIG_HOME}/nvm")"
[ -s "$NVM_DIR/nvm.sh" ] && \. "$NVM_DIR/nvm.sh" # This loads nvm 

Nếu bạn muốn cài phiên bản mới nhất của node 12 thì có thể nhập như sau:

 $ nvm install v12 

Ở đây mình ví dụ dùng Serverless với AWS, bạn vào trang này để cài AWS CLI phiên bản 2 vào tuỳ theo từng hệ điều hành.

 $ curl "https://awscli.amazonaws.com/AWSCLIV2.pkg" -o "AWSCLIV2.pkg"

 $ sudo installer -pkg ./AWSCLIV2.pkg -target / 

Và bây giờ chúng ta có thể cài được serverless rồi:

 $ curl -o- -L https://slss.io/install | bash 

6. Tạo project bằng Serverless framework:

Bạn có thể sinh 1 dự án mẫu bằng lệnh của serverless và muốn deploy lên aws và dùng ngôn ngữ nodejs như:

 $ serverless create --template aws-nodejs --name sample-serverless 

Ngoài template này bạn có thể xem thêm tại đây.

Khi khởi tạo xong chỉ có 3 files:
- 'serverless.yml': Đây là file chứa thông số thiết lập của serverless. Dòng 'functions' sẽ khai báo những API.
- 'handler.js': Chứa nội dung code javascript.
- '.gitignore': là file ẩn chứa danh sách những file mà bạn không muốn commit và push lên git.

Bạn muốn chạy được API này ở dưới localhost thì bạn phải cài thêm công cụ serverless-offline như sau:
- Di chuyển đến thư mục chứa source code và khởi tạo file 'package.json':

 $ npm init 

Cần khai báo những thông tin như: package name, version, description, entry point, test command, git repository, keywords, author, license. Bạn có thể enter hết nếu muốn dùng những giá trị mặc định.

 $ npm install serverless-offline --save-dev 

Cài serverless-offline và lưu vào file package.json trong môi trường development, để lần cài sau hoặc người khác có thể tải những công cụ cần thiết này về máy bằng 1 lệnh 'npm install' thôi.
Nên khi push code lên git bạn nhớ push luôn file 'package.json' hoặc file 'package-lock.json', file lock này bạn có thể push lên hoặc không cần push cũng được, vì file lock này sẽ chứa chính xác phiên bản mà bạn đang xài để những người khác sẽ tải chính xác những bản này về.

Mở file 'serverless.yml' lên và khai báo tên function, đường dẫn API, kiểu phương thức là get, và khai báo plugin:

functions:
  hello:
    handler: handler.hello
    events:
      - http:
          path: hello
          method: get
plugins:
  - serverless-offline 

Bạn chạy serverless offline bằng lệnh sau:

 $ serverless offline 

Ở đây mình khai báo 1 function đơn giản là get để bạn có thể test bằng browser hoặc bạn có thể dùng cộng cụ Postman để test những API 'http://localhost:3000/dev/hello' này:

7.  Deploy 1 project bằng Serverless framework:

Sau khi bạn lập trình xong thì phải triển khai trên môi trường server để mọi người có thể dùng được.

- Đầu tiên bạn phải đăng nhập vào AWS vào phần IAM, tạo 1 access key cho bạn, bạn có thể tải chúng về bằng file csv để lưu trữ trong máy tính hoặc có thể lưu access key ID hoặc secret access key ở bất kỳ đâu cũng được. Lưu ý: bạn chỉ được tạo 2 access key thôi, vì thế nếu bạn quên hay chuyển sang máy mới bạn có thể xoá và tạo lại được:

Bạn thay thế access key và access secret và nhập lệnh này vào để lưu access key vào serverless, dùng để chứng thực và đưa code lên AWS.

 $ serverless config credentials --provider aws --key key --secret secret 

Sau khi làm xong những bước này công việc cuối cùng là nhập lệnh để đưa code lên AWS:

 $ serverless deploy --stage dev --region us-east-1 

Bạn có thể khai báo stage và region trong file serverless cũng được, nếu có khai báo trong file thì khỏi cần nhập trong lệnh deploy. Hiện tại lệnh nào sẽ deploy theo stage là dev và vùng US East (N. Virginia) (Đây thiết lập mặc định của serverless nếu bạn không khai báo gì ^^). Danh sách chi tiết những vùng khác có thể xem tại đây.

8. Cơ chế tổ chức source khi deploy bằng serverless:

1. Serverless sẽ tạo 1 stack trong CloudFormation.
2. Serverless sẽ tạo 1 bucket trên S3 và upload file đã được zip lên đây.
3. Serverless sẽ tạo 1 application và những Lambda function, trỏ chúng đến file zip trên S3.
4. Serverless sẽ tạo 1 port trên API Gateway liên kết đến Lambda function, để public API đó ra ngoài.

Tham khảo:

https://serverless-stack.com/chapters/organizing-serverless-projects.html
https://serverless.com/blog/serverless-workaround-cloudformation-200-resource-limit/
https://docs.aws.amazon.com/en_us/AWSCloudFormation/latest/UserGuide/cloudformation-limits.html
https://aws.amazon.com/vi/blogs/mt/simplifying-apache-server-logs-with-amazon-cloudwatch-logs-insights/