探索下一代数据库：无服务器数据库
深入了解无服务器数据库的世界！ 任何遵循无服务器计算核心原则的数据库都可以被视为无服务器数据库。 这种类型的数据库专为处理不可预测且可能快速变化的工作负载而设计。
“无服务器”并不意味着完全没有服务器，而是意味着您无需亲自管理、配置或为底层服务器的运行付费。 您只需为实际使用的资源（如 CPU 和 RAM 容量）以及它们的活跃时间付费。
无服务器数据库的工作原理
无服务器数据库模型的核心是处理与存储的分离。 您需要做的就是创建一个访问端点，并设定最小和最大容量限制。
之后，您可以向此端点发送查询请求。 这个端点充当连接大量数据库资源的桥梁，确保您的连接始终保持畅通，即使幕后正在进行缩放操作。
将存储与处理分离还有另一个好处：处理能力可以缩减至零，此时您只需支付存储费用。 缩放速度非常快，最快可在短短 5 秒内完成，具体取决于具体应用。 此外，您还可以随时访问一个“热”资源池，以满足您的实时需求。
无服务器数据库的优势
成本效益
与固定数量的服务器相比，无服务器数据库的成本更低，购置时间更短。 它通常比设置自动缩放组更经济高效，因为机器资源的打包和高效利用可以降低成本。 这包括许可证费用、安装成本、维护费用、支持费用和修补费用。 您只需为代码运行所消耗的时间和内存付费。
自动扩展
开发人员无需配置或设置任何自动缩放策略或系统。 无服务器数据库可以根据实际工作负载自动调整。 所有这些都由云提供商负责，他们必须确保提供适当的性能来满足实际需求。
快速部署和更新
使用无服务器基础设施，您无需将代码上传到服务器或配置后端设置。 开发人员可以轻松上传小段代码并快速发布新产品。 他们甚至可以一次上传多个代码片段，或是以函数为单位逐个上传。
这使得更新、修补、修复或向应用程序添加新功能变得非常容易。 开发人员可以对应用程序进行小的更改，而无需更新整个应用程序。
更高的生产力
通过减少在无服务器系统上的时间和精力，以及让专业团队专注于核心业务，可以显著提高工作效率。 这样您可以从无服务器系统中获得更多收益。
无服务器数据库的缺点
冷启动问题
冷启动是无服务器数据库领域一个重要且具有挑战性的问题。 为了节省资源并避免不必要的性能损耗，不使用的无服务器数据库会被置于闲置状态。 当系统重新“唤醒”时，它需要一些时间才能重新启动所有进程。 如果您是冷启动后第一个访问系统的人，可能会遇到延迟和响应时间变慢的情况。
难以测试和调试
无服务器模型也带来了测试和调试的挑战。 在上线之前，很难复制无服务器环境来测试和监控代码性能。 这部分原因在于开发人员无法直接访问云提供商的后端服务。
若要深入且高效地调试复杂的系统，您通常无法使用常用的分析器或调试器。 但您可以尝试市场上越来越多的第三方工具。
更高的监控需求
无服务器解决方案需要您更加重视监控，及时发现性能问题或资源过度使用。 这主要是因为云解决方案很少是开源的。
供应商锁定
当您尝试迁移到其他提供商时，选择无服务器模型可能会带来问题。 这是因为每个提供商的工作流程和功能都不尽相同。
无服务器数据库的特点
无服务器数据库具备一些令人兴奋的特性，例如：
#1. 多租户架构
无服务器数据库的一大优势是能够使用可用于组织内多个项目的单一资源池。 这对开发人员来说非常方便，他们不必为每个应用程序创建独立的、隔离的数据源。
多租户架构使之成为可能。 开发人员可以在单个数据库集群中设置、配置和部署多个应用程序。
#2. 地理分布
随着企业在全球范围内运营，数据在全球范围内的可用性至关重要。 靠近数据中心可以提高实时体验。 还可以消除故障点，从而最大限度地减少中断的可能性。
无服务器数据库允许您在全球范围内复制多个数据集，而无需使用任何额外工具或进行自定义开发。
#3. 极少或无需手动服务器管理
“无服务器”是一种简化描述方式。 它实际上是一组经过抽象化和自动化的服务器，使您更易于管理。 诸如配置、容量规划、扩展、维护、更新等所有手动任务仍在后台执行。它们非常易于使用，几乎不需要人工干预。
#4. 按实际使用量付费
无服务器数据库采用按使用量付费的模式，使其成为最具成本效益的选择。 不需要预先购买存储空间，只需为实际使用的资源付费。 您还可以设置支出限额，以避免预算超支。
关系型与非关系型无服务器数据库
在数字时代，数据可以分为操作数据和分析数据。 让我们来看看开发人员经常使用的几种不同的数据库选项，并对它们进行比较。
大多数公司都需要 OLTP（操作）和 OLAP（分析）系统来存储数据。 他们可以使用关系数据库或非关系数据库来满足业务需求。
关系型无服务器数据库
关系数据库是一种根据关键数据点之间预定义的联系来组织和收集数据的数据库类型。 它对数据进行组织，从而使得多个用户可以在不更改逻辑数据分类的情况下查找和排序数据。 关系型数据库可以避免在存储过程中出现数据重复。 结构化查询语言（SQL）是关系数据库的应用程序接口（API）。
系统以表格格式展示数据，其中每个表代表一个实体，如产品或移动应用程序。 每一行都是实际数据，并且每一行都有一个唯一标识符，可以视为实体的一个实例，因此被称为记录。 另一方面，列保存数据的属性，它们是实体的实际值。 您无需重新组织数据库表即可访问数据。
NoSQL（非关系型）无服务器数据库
非关系型数据库（NoSQL）通常比 SQL 数据库更适合分布式架构，可以与大量数据一起使用。 企业需要利用 NoSQL 数据库等现代化功能来构建云原生应用程序。 NoSQL 无服务器数据库非常适合实时 Web 应用程序。 它们设计简单，可以通过水平扩展快速处理大量数据。 这非常适用于架构不明确且可能需要高摄取率的情况。
NoSQL 无服务器数据库之所以受欢迎，是因为它们可以多种形式存储大量数据，包括图形、文档、键/值对和面向列的数据结构。 这使得开发人员可以轻松修改数据结构。
为什么要使用无服务器数据库？
对于那些没有足够人员来管理和扩展传统数据库的小型团队来说，无服务器数据库是一个不错的选择。 无服务器数据库需要的维护和基础设施较少，这意味着您的团队可以节省更多时间。 使用无服务器数据库也很容易创建新表和测试新功能。
最后，成本是另一个重要的考量因素。 无服务器数据库可以让您仅为使用的内容付费，而无需像传统数据库那样进行配置和微调成本。 无服务器数据库非常适合那些需要快速推出新功能的开发人员和团队。
无服务器数据库的应用场景
#1. 新应用程序
如果您有一个应用程序，但它一天只被使用几分钟，那么您可以选择无服务器数据库。 例如，如果您有一个访问量不高的博客，您只需为用户访问网站的时间支付费用。 您只需为使用的数据库资源按秒付费。
#2. 实时视频广播的弹性调整
无服务器架构使实时视频广播成为可能。 多个观众可以在视频直播场景中进行互动。 主持人可以同时连接多个麦克风，并将多个观众或朋友连接到屏幕上，然后将画面合成为一个场景呈现给直播观众。
#3. 不常用的应用程序
如果您有一个引以为豪的应用程序，但不确定它的表现，又不想让它出现问题，那么这种方法很适合您。 只需创建一个端点，无服务器数据库就会自动扩展以满足您的应用程序需求。
#4. 物联网 (IoT)
物联网是指当今家庭中可以连接到互联网以执行各种功能的设备。 这些设备越来越多地使用 FaaS 来执行任务。 它们仅在事件触发时发送和接收数据。 企业无需为未使用的计算能力支付额外费用，从而节省成本。 FaaS 使快速自动扩展成为可能，因此开发人员无需担心不可预测的使用模式。
结论
以上场景充分说明了无服务器架构对开发人员和企业的诸多好处。 无服务器数据库可以在提高计算速度和弹性的同时，降低扩展和资源管理的时间和成本。 目前有多种类型的无服务器数据库，包括关系型和非关系型。 它们都有相同的目标：在不增加管理负担的情况下按需扩展，并仅根据实际使用量付费。