Carichi di lavoro .NET su AWS Lambda

Prima di parlare di elaborazione serverless, analizziamo per un momento l'elaborazione tradizionale.

Molte aziende, sia piccole che grandi, utilizzano server locali o server basati su data center per eseguire le proprie applicazioni. Quando queste aziende hanno bisogno di più server, devono acquistarli, installarli fisicamente, configurarli, proteggerli e mantenerli. In alcuni casi, un data center può occuparsi di installarli fisicamente per conto dell'azienda, ma il resto lo deve fare sempre quest'ultima.

Una volta fatto tutto ciò, l'azienda può distribuire le proprie applicazioni su quei server. Per molte aziende, tale operazione può richiedere settimane o mesi. In passato, questi ritardi hanno creato difficoltà per il dimensionamento delle applicazioni.

Il cloud computing ha reso tutto questo più semplice. Un'azienda può avviare un'istanza di un server (o più istanze) in pochi minuti. L'azienda può creare le proprie immagini macchina con la macchina virtuale e il sistema operativo configurati nel modo desiderato. In questo modo si riduce la quantità di configurazione necessaria una volta avviato il server, ma è comunque necessario mantenerlo aggiornato con patch, eseguire aggiornamenti di sicurezza e software, ecc.

In molti casi, questi server sono spesso in funzione 24 ore su 24, 7 giorni su 7, anche se non vengono utilizzati per tutto questo tempo. I server sono spesso predisposti per gestire il carico di lavoro di picco che l'applicazione si aspetta di ricevere. Ma al di fuori di questo picco, i server sono almeno parzialmente inattivi. È possibile utilizzare policy di dimensionamento appropriate per ridurre questo problema, ma può essere difficile risolverlo.

Inoltre, il lavoro di provisioning e manutenzione dei server e il tempo in cui i server rimangono inattivi comportano costi che non vanno a beneficio diretto dell'azienda.
Un'alternativa a questa situazione è l'elaborazione serverless. Non ci sono server, non c'è nessuna manutenzione e il dimensionamento viene gestito automaticamente. Scrivi il tuo codice, distribuiscilo e lascia che AWS gestisca l'infrastruttura per te.

AWS offre due opzioni per l'elaborazione serverless: AWS Fargate per applicazioni basate su container e AWS Lambda per applicazioni basate su eventi.

AWS Lambda è un servizio di elaborazione serverless che esegue il codice in risposta agli eventi ricevuti dal servizio. Gli eventi possono essere generati da altri servizi AWS, come SNS, SQS, S3, DynamoDB, Gateway API, ecc.

L'uso di un gateway API o di URL di funzioni Lambda consente di attivare l'esecuzione di una funzione Lambda in risposta a una richiesta HTTP. Le funzioni Lambda possono anche essere richiamate direttamente, sebbene anche questo sia considerato un evento.

Non è necessario effettuare il provisioning di alcuna infrastruttura per utilizzare AWS Lambda. AWS si occupa anche del dimensionamento automatico per soddisfare le esigenze della tua applicazione, che si tratti di poche esecuzioni al giorno o di decine di migliaia al secondo. L'infrastruttura Lambda, gestita da AWS, è altamente disponibile e tollerante ai guasti.

Con le funzioni Lambda paghi solo per le risorse di calcolo utilizzate. Quando il codice non è in esecuzione non viene addebitato alcun costo.

Scrivi le tue applicazioni .NET utilizzando gli IDE che già conosci, poi con l'aiuto degli strumenti AWS o di un'infrastructure as code (IaC) a tua scelta, distribuisci l'applicazione su AWS Lambda.

Quando una funzione Lambda viene richiamata da un evento, viene creato un ambiente di esecuzione, viene eseguito il codice di inizializzazione (costruttori, ecc.) e successivamente il codice per gestire l'evento.

Una volta completata l'esecuzione, l'ambiente di esecuzione rimane disponibile per il riutilizzo per un periodo di tempo non determinato.

Se arriva un altro evento, viene utilizzato lo stesso ambiente di esecuzione e il codice di inizializzazione non viene eseguito nuovamente.

Se non è disponibile alcun ambiente di esecuzione, ne viene creato uno nuovo e il codice di inizializzazione viene eseguito nuovamente.

Le funzioni AWS Lambda attualmente forniscono runtime gestiti per .NET Core 3.1 e .NET 6. Se desideri scrivere applicazioni in altre versioni di .NET, puoi utilizzare i runtime personalizzati Lambda o una versione dell'applicazione basata su container.

AWS fornisce modelli di progetto C# e F# per le funzioni Lambda. Questi possono essere utilizzati tramite la linea di comando, Visual Studio, Visual Studio Code e Rider.

È possibile eseguire la funzione Lambda .NET su processori x86_64 e arm64. La scelta dell'architettura del processore non ha alcun impatto sul modo in cui scrivi le applicazioni. La distribuzione sul processore di tua scelta è una semplice questione di modifica di un singolo parametro di configurazione.

Non è necessario imparare un nuovo linguaggio. Usa le tue conoscenze di C# e F# per scrivere le funzioni Lambda.

Puoi utilizzare le funzioni Lambda con altri servizi AWS, come SNS, SQS, S3, Step Functions e DynamoDB per creare applicazioni basate su eventi. Oppure esegui attività personalizzate in risposta agli eventi di questi servizi.

Se devi orchestrare più funzioni Lambda in esecuzione, puoi usare AWS Step Functions. Con Step Functions crei una macchina a stati che gestisce l'esecuzione delle tue funzioni Lambda.

Non è necessario allocare o gestire alcuna infrastruttura. AWS si occupa di tutto questo per te. Tutto ciò che devi decidere è l'architettura del processore e la quantità di memoria da allocare alla funzione. In base alla scelta della memoria, AWS sceglierà la velocità della CPU, la larghezza di banda di rete e l'I/O del disco appropriati.

Le tue funzioni Lambda sono altamente disponibili, tolleranti ai guasti e vengono eseguite in più zone di disponibilità in ogni Regione.

Le funzioni AWS Lambda si avviano entro pochi millisecondi dall'arrivo di un evento e si dimensionano rapidamente e automaticamente in base al volume degli eventi in arrivo.

Paghi solo per quello che usi e questo viene fatturato al millisecondo di utilizzo.

Lambda offre un piano generoso e sempre gratuito, che consente di eseguire un milione di richieste gratuite al mese e 400.000 GB al secondo di tempo di elaborazione al mese

In caso di traffico intenso, Lambda si dimensiona per soddisfare tali esigenze e, quando il traffico si riduce, non pagherai per le risorse che non sono più necessarie.

Lambda rientra nei Savings Plans per l'elaborazione, che offrono prezzi più bassi in cambio dell'impegno a utilizzare una certa quantità di tempo di elaborazione per un periodo da uno a tre anni.

Nella prossima sezione vedrai quanto è facile iniziare a usare AWS Lambda. Con pochi minuti di lavoro, avrai due funzioni AWS Lambda .NET in esecuzione nel cloud

Tempo stimato: 30 minuti

Tieni presente che puoi seguire gli esempi presentati qui, ma non è obbligatorio.

Se non hai mai lavorato con la tecnologia serverless, all'inizio può sembrare scoraggiante. Anche sapere come iniziare può essere difficile da capire.

Alla fine di questo breve modulo, avrai due funzioni Lambda .NET attive e funzionanti su AWS.

Una viene richiamata dalla linea di comando, l'altra tramite un endpoint HTTPS pubblico che configurerai facilmente.

Utilizzerai la linea di comando per creare, compilare e distribuire entrambi gli esempi.

Questa è la funzione Lambda più semplice che puoi scrivere, che accetta un input e restituisce una risposta e che sarà pronta e funzionante in pochi minuti.

In questa demo creerai un'applicazione API .NET che gestisce le richieste HTTPS. Puoi utilizzare il modello API minimo più recente o il modello API completo precedente con controller: i passaggi saranno gli stessi. Se hai familiarità con le istruzioni di primo livello .NET 6 e gli endpoint API, prendi in considerazione l'utilizzo del modello minimo: serverless.AspNetCoreMinimalAPI. Se non hai familiarità con le istruzioni di primo livello, utilizza il modello precedente: serverless.AspNetCoreWebAPI.