卢萌凯:玩转SCF与COS的结合应用

卢萌凯:毕业于东南大学,曾就职于华为,熟悉云行业解决方案。目前负责腾讯云中间件产品及无服务器云函数的技术架构打造,帮助用户完成方案设计,对云端存储产品的使用难点有独到见解。

大家好。我是腾讯云中间件及无服务器云函数架构师。我今天介绍分四部分:第一,对象存储COS简介。第二,比较实用的一部分,SCF与COS结合使用的应用场景。第三,比较有意思,人脸识别Demo。调用AI的接口,用几行代码就把人脸识别的Demo就实现了。最后一部分是最佳实践。其实主要是来看一下在COS使用过程当中有哪些需要注意的地方。

我们先来介绍第一部分,就是腾讯云存储平台发展历程。首先我们可以看到在2006年的时候腾讯云发布了第一代分布式存储平台,叫TFS。经过近十年发展到2014年存储量达到500P,也是在这一年随着腾讯云推出,腾讯云存储系统开始对外服务。到现在腾讯云超过EB级存储,现在对内服务腾讯相册,QQ以及外部的58同城和大众点评等。

对象存储是什么?这页简单介绍一下对象存储概念,如果用云上的话,就是用云的概念,腾讯云对象存储提供的是面向非结构化数据,支持HTTP和HTTPS协议访问的分布式存储服务,它能容纳海量数据并保证用户对带宽和容量扩充无感知,这里可以理解为基于Serverless架构。同时对象存储也会对云上其他的产品做一些深入的结合,比如和CDN结合,用户传到CDN音视频可以选择CDN进行加速,也可以跟云上音视频转码服务相结合,上传到COS音视频可以做转码服务。支持万象优图服务,可以对图片加水印等方面处理。

这里列了一个COS对象存储简易流程,用户可以通过手机APP、网站或者H5页面可以方便简单的访问。COS会和云上其他的应用结合,同时用户也可以选择和COS本地服务相结合。

这里给了一个COS应用架构,上面是一个传输服务,可以选择CDN加速。比如用户需要上传到COS延时高的情况下可以选择CDN加速;同时可以选择腾讯云提供的专线服务,可以保证延时。同时可以使用运营商服务。

应用接入层可以选择应用服务,像图片智能识别和处理,音视频处理等。同时COS可以和云上一些大数据套件对接。一个简单的场景,用户可以用云上的Kafka直接写入COS,COS和大数据对接来做用户行为的分析。

下面是数据接口,这边是COS底层的一些接入方法。最底层是分布式数据存储,我们可以通过API或者通过HTTP REST来访问接口。

这里给了一个简单的应用流程,最左边可以看到用WEB服务,或者APP终端,通过运营商网络接入到对象存储,做一些简单的上传和下载动作;同时,腾讯云上的COS可以做CDN分发,或者做格式转换,或者对接到云上的云主机或者私有的客户自己的云服务,做一整条流程的打通。

把刚才的应用案例再细化一下的话,这边给出了一个用户在实际使用过程当中的架构图。首先,最左边的用户可以通过调API接口,或者自己调云上封装好的sdk,在自己代码里去读写COS。或者通过控制台很方便的上传和下载一些文件。这边是腾讯云上COS云存储,这里一共给了三种应用:一个是标准存储,一个是低频存储,还有近线存储。低频存储是用于读写数据频率比较低的场景,比如说是网盘的运用。近线存储主要用于归档数据,它可能是一些冷数据,不经常用,可以用近线存储,它也可以提供高可靠的数据保存。同时,它的成本也是非常低的。

同时对象存储可以对接云上其他的服务,并针对不同的用户可以设置不同的访问权限。我这里放了一个视频对应用场景做一个总结和发散。

我这里写了一个简单的Demo,主要做人脸识别,首先我会创建两个存储桶,这两个存储桶用来上传用户的信息,触发SCF调用,其中一个做用户特征的提取。第二个存储筒上传第二张用户的图像,和第一个比对,查看是否可以查到这个用户信息。SCF里直接调AI的接口,大概有四、五行代码就能实现创建用户的信息,再加一行代码就能比对用户信息。这里用SCF日志展示输出。这个流程图是这样的,首先我在COS Bucket1里上传一张图片,看他是否是一个新用户,不是的话就创建一个特征,如果是,就把这个人像添加到已创建的用户特征。另外一个Bucket叫这个名字,这个也会触发相同的SCF,用于查看用户的特征,如果查到的话这个用户可以获取权限;如果查不到就会返回到无权限。

具体的话在控制台上我这边已经写好了这个函数,我们通过查看函数执行日志来查看输出结果。这里我已经创建好一个bucket,这个用来用户上传图像来提取用户特征。我会做一些测试,我已经有一些测试图片了。我现在在网上随意下载一个用户的图像。我们看到这个图片上传成功了,叫范2,我现在到云函数控制台查看一下日志,这边可以看到时间是16点37分。现在是没有权限的,再上传一张图片,在new face提取一下特征,还是刚才那张图片。已经上传成功了。由于刚才是没有她的用户特征,所以这里会创建一个新用户。我在上传另外一张图片,这两张图片是不一样的,16点38分刚刚上传成功。现在再回到控制台这边查看日志,现在看到刚才范这张照片,可以查看到她的特征了。

我再给大家看一下代码。我刚才实现的代码里,大部分都是从cos里下载图片的代码和逻辑判断,实际做人像识别的代码是直接调AI接口。这里还会对图片做大小判断,如果太大的话会做一次裁剪,因为太大的话可能上传到cos时会报超时。下面我还列了一些对AI接口的操作,这里有很多的接口都封装到了SDK,直接调用大概也就几行就可以实现,比如人脸检索,特征信息创建,人脸比对两张照片是否是一个人,还有身份证识别,所以使用起来是很方便的。

现在回到PPT,这一部分介绍的是COS和SCF结合的应用架构和应用场景。第一页是放的云函数架构平台,这边是BaaS架构。用户可以上传代码和做一些配置在云函数平台,并选择COS触发器,同时也可以选择上传或者删除事件来触发这个云函数。文件上传到云函数后,可以在云函数里做很多操作,比如说我可以做日志备份,跨区域的文件复制,写云数据库,做一些图片处理或者语音识别等。或者我可以用SCF对接IoT平台,把数据推到IoT终端。大部分的云服务都可以和云函数平台做一个结合。

这样用的好处是COS这边可以提供高并发的场景。云函数这边也可以支持高并发。用户只用聚焦自身代码的实现,使服务可以快速上线,且当用户的调用量很大的时候,这个架构也能很好的应对,有效的应对波峰和波谷。

把才的场景轴象化、简单化后,可以看到左边是COS存储桶,我可以做上传删除等等,右边可以和其他的产品或者服务做结合,像自定义日志分析,和消息队列做事件通知。

这里举例用户头像制作,用户上传图片到COS,触发SCF运行,SCF对图片进行处理后发送到客户端,并写入COS,删除原图。假定我这边配置SCF内存128MB,单词执行时间1秒,平均每天被触发运行5万次。COS配置触发SCF运行,用户上传到COS的平均文件大小1MB,每天上传5万次,被SCF处理后,图片大小为100K。这样算出来SCF是这三部分的加和,因为这里免费额度的原因,所以这边资源使用费用是零,相当于是免费在使用Serverless。这边调用次数的费用是0.69元,每天触发调用5万次,一个月的费用不到1块钱。另外一个费用是因为这边有外网出流量,每次上传是多少GB,然后乘以5万次,再乘30天,每GB0.8元,算出来是144元。如果没有往客户端发流量,所有的流量都在平台内部打转的话,这个费用也是没有的,相当用SCF的费用基本上不到两块钱。

COS的话这边也是把免费额度扣除掉之后,每次用户上传,存100K的图片,加上读写IO,算出来是一个月14.6。所以这边加起来一个月不到130块钱。这是一个实际应用场景里COS和SCF的价格举例。

这里我又列举了一些用户的实际案例,这边因为没有拿到用户的授权,所以没有把用户的名称放出来。这个案例是视频文件转码,这边是用户视频文件上传,调用腾讯云的视频解码服务,再根据不同码率写到COS,COS最后会用CDN,对视频文件做一个加速。这里所有的触发都在云上,你不需要运维,同时这边的服务也是非常的便宜。

这个是CDN自动刷新,很多用户会用到COS和CDN,把COS文件做CDN加速,但是这里有一个问题,每次文件更新都需要手动点击刷新,现在就不用了,上传到COS的文件自动触发SCF,SCF调CDN的API接口,实现自动刷新。

这个客户案例,是做日志文件分析,客户的点播平台每时每刻都在产生大量的日志,怎样快速低成本的对这些日志进行统计分析,筛选出最受欢迎的视频源,点播峰值时间段等并展示出来成为客户面临的难题。

这个案例是一个在线视频教育的案例,老师和学生会有视频课程,它们会从视频课程抓取图像,然后把这些图像上传到COS,然后COS会触发SCF做一次分析,把这个写到消息队列,并通知客户自身的业务模块进行分析,从而来判断老师和学生之间是否有敏感信息产生。

这是一个自动灾备的案例,客户是荔枝微课,用户在APP或者电脑端做文件上传,文件上传以后,需要同步到跨区域同跨帐号下的其他Bucket。

最后我说一下最佳实践。其实只要能为用户实际创造价值,它就是一个最佳实践。这边我列举了几条,主要是在使用COS和SCF过程中的注意事项。比如COS触发SCF的流程,首先COS会把上传和删除事件写到自己的消息队列,和云函数SCF消息队列做一个对接,云函数消息队列会触发云函数执行每次的事件操作。所以这是异步调用。有同学会问这边是不是实时的,如果正常情况下,没有消息堆积的话是毫秒级。如果某一时刻有大量用户做上传视频或者删除动作的话,可能会产生消息堆积。如果来不及消费,可能在秒级触发SCF运行。

COS触发SCF只支持同地域配置。

COS支持前后缀过滤触发,以及同一Bucket中多种事件类型触发SCF。

为了避免COS的事件生产投递出现错误,COS针对每个Bucket的每个事件限制只能绑定一个可触发的函数。主要为了避免用户出现循环的调用,触发错误。

目前单个云函数支持绑定2个COS触发器。

最后一个是列举了COS Bucket的消息格式,会把什么样的信息发给SCF。SCF在这个事件里把消息拉出来。比如用户的APPID,用户上传的文件名,以及用户Bucket所在的地域,这边都可以拿到。所以在SCF这边可以拿到用户上传到COS大部分的文件信息。

有同学问到,传统开发模式和无服务器模式架构的区别,或者说是用传统开发模式的优势或者两者之间的成本对比。这边可以看到对于传统架构设计,比如买了云主机,架构分层,功能划分,模块通信等等都需要考虑。用无服务器只需要对函数功能进行划分,同时把一些具体的功能通过事件触发的形式去绑定到一起,这边架构上会减少很多工作量。但是,如果说这个逻辑或者服务计算是非常重的话,其实还是用传统开发模式可能会更好一点。另外如果云主机使用效率在 70%以下的话,其实SCF会便宜很多,同时SCF可以省去很多运维和环境搭建的工作。

代码开发,传统模式要考虑到容灾,业务逻辑的对接。云函数只需要关心自己的业务代码,把业务代码写好后配置相应的触发器,这边就可以运行了。

代码调试,登陆服务器使用熟悉的工具在本地调试。无服务器目前主要依赖日志调试。

发布部署,云函数这边可能效率会更高一点,但是差别不是很大。

Q&A

Q:我在更新我的模型文件的时候,会不会对我其他的文件产生影响?

A:像对COS做热更新的时候,在那个时刻会有影响,但是在过程中没有影响。

Q:SCF到底是什么?

A:简单来说SCF就是一种计算资源。我们有时候会叫它FaaS。FaaS是一个概念,SCF是一款产品。

本文PPT附件如下。

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