Prepare-se para mergulhar no universo dos bancos de dados de última geração: os bancos de dados serverless!
Um banco de dados serverless é aquele que opera sob os princípios fundamentais da computação sem servidor. Ele foi concebido para lidar com cargas de trabalho imprevisíveis e de natureza dinâmica.
É crucial entender que “serverless” não implica a ausência de servidores. O termo significa que a gestão, o provisionamento e o custo dos servidores subjacentes não são de sua responsabilidade.
O pagamento é efetuado com base nos recursos efetivamente utilizados, levando em consideração a capacidade da CPU, a memória RAM e o nível de atividade.
Como Funciona um Banco de Dados Serverless
O modelo de banco de dados serverless baseia-se na separação entre processamento e armazenamento. É necessário criar um endpoint e definir as capacidades mínimas e máximas.
Crédito da imagem: Simform
Após isso, você pode emitir consultas para o endpoint, que age como um elo para um conjunto amplo de recursos de banco de dados. Essa estrutura garante que suas conexões permaneçam ativas, mesmo quando operações de escalabilidade são realizadas em segundo plano.
A separação entre armazenamento e processamento traz outra vantagem: a possibilidade de reduzir o processamento a zero, pagando apenas pelo armazenamento. A escalabilidade pode ser realizada em questão de segundos, dependendo da aplicação, e você tem acesso a um conjunto de recursos “quentes” prontos para atender às suas necessidades.
Vantagens dos Bancos de Dados Serverless
Economia de Custos
Manter um número fixo de servidores é mais oneroso do que optar por um banco de dados serverless, além de demandar mais tempo para aquisição. Ele pode ser mais vantajoso do que configurar um grupo de escalabilidade automática, e também mais eficiente devido ao agrupamento de recursos da máquina.
Isso inclui licenciamento, instalação, manutenção, suporte e aplicação de patches. Você será cobrado apenas pelo tempo e memória consumidos na execução do seu código.
Escalabilidade Automatizada
Os desenvolvedores não precisam configurar políticas ou sistemas de escalabilidade automática para obter escalabilidade serverless baseada na carga de trabalho. Essa responsabilidade recai sobre o provedor de nuvem, que deve atender às demandas reais com o desempenho adequado.
Implementações e Atualizações Ágeis
A infraestrutura serverless dispensa a necessidade de fazer upload de códigos para servidores e definir configurações de back-end para criar um aplicativo funcional. Os desenvolvedores podem fazer upload de pequenas partes do código e lançar um novo produto com facilidade, podendo carregar tanto blocos de código como funções individualmente.
Isso facilita a atualização, correção, ajuste ou adição de novas funcionalidades a um aplicativo rapidamente, permitindo que os desenvolvedores façam pequenas alterações sem precisar atualizar o aplicativo inteiro.
Produtividade Aprimorada
Você obterá mais do seu sistema serverless se dedicar menos tempo a ele, aplicar menos esforço onde a interação é necessária e contratar uma equipe de profissionais do tamanho ideal para obter melhores resultados.
Desvantagens dos Bancos de Dados Serverless
Problemas com Inicialização a Frio
O gerenciamento de inicializações a frio é um dos aspectos mais importantes e desafiadores. Um banco de dados serverless inativo, para economizar recursos, entra em modo de espera.
Quando o sistema é requisitado, ele precisa de tempo para reiniciar todos os seus processos. Isso pode gerar atrasos e lentidão na resposta se você for o primeiro a acessar o sistema após a inicialização a frio.
Dificuldade em Testar e Depurar Aplicativos
O modelo serverless apresenta outro desafio: a dificuldade de replicar um ambiente serverless para testar e monitorar o desempenho do código antes de entrar em produção, em parte porque os desenvolvedores não têm acesso aos serviços de back-end do provedor de nuvem.
Para depurar sistemas complexos de forma eficaz, você não pode usar um criador de perfil ou um depurador. No entanto, existem ferramentas de terceiros cada vez mais disponíveis no mercado.
Necessidade de Mais Monitoramento
Soluções serverless exigem um foco maior no monitoramento e na identificação de problemas de desempenho ou uso excessivo de recursos. Isso se deve ao fato de que as soluções na nuvem raramente são de código aberto.
Dependência do Fornecedor
A migração para outro provedor pode apresentar dificuldades ao escolher um modelo serverless, uma vez que cada provedor tem seus próprios fluxos de trabalho e funcionalidades.
Características de um Banco de Dados Serverless
Os bancos de dados serverless oferecem recursos notáveis, como:
#1. Arquitetura Multi-inquilino
Bancos de dados serverless oferecem a vantagem de usar um único recurso compartilhado que pode ser usado por vários projetos em sua organização, o que é uma grande vantagem para os desenvolvedores, pois eles não precisam criar fontes de dados isoladas para aplicativos específicos.
A arquitetura multi-inquilino torna isso possível. Os desenvolvedores podem configurar e implementar vários aplicativos em um único cluster de banco de dados.
Crédito da imagem: AWS
#2. Distribuição Geográfica
Com a maioria das empresas operando globalmente, é essencial que os dados estejam disponíveis em todo o mundo. A proximidade dos data centers melhora a experiência em tempo real, e a eliminação de um ponto de falha torna uma interrupção muito improvável.
Bancos de dados serverless permitem replicar vários conjuntos de dados globalmente sem ferramentas adicionais ou desenvolvimento personalizado.
#3. Administração de Servidor Reduzida ou Nula
Serverless é um termo inadequado, pois se refere a uma coleção de servidores separados e automatizados para facilitar seu gerenciamento. Tarefas manuais como provisionamento, planejamento de capacidade, escalabilidade, manutenção e atualizações são realizadas nos bastidores, de forma fácil e com pouca ou nenhuma intervenção manual.
#4. Faturamento Baseado no Consumo
Bancos de dados serverless são altamente econômicos, pois as cobranças são baseadas no uso, sem a necessidade de armazenamento. Você paga apenas pelo que usa e, para evitar estouros no orçamento, pode definir um limite de gastos.
Bancos de Dados Serverless Relacionais vs. Não Relacionais
Os dados da era digital podem ser classificados como operacionais e analíticos. Vamos analisar algumas opções de banco de dados buscadas pelos desenvolvedores e como elas se comparam.
A maioria das empresas precisa de sistemas OLTP (operacional) e OLAP (analítico) para armazenar seus dados, podendo usar um banco de dados relacional ou não relacional para suportar suas necessidades de negócios.
Bancos de Dados Relacionais Serverless
Um banco de dados relacional organiza e coleta dados com base em relações predefinidas entre os principais pontos de dados, permitindo que vários usuários encontrem e classifiquem os dados sem alterar sua categorização lógica.
Ele elimina a duplicação de dados nos processos de armazenamento, utilizando a Linguagem de Consulta Estruturada (SQL) como interface de programação de aplicativos (API).
Este sistema apresenta os dados em formato tabular, onde cada tabela representa uma entidade (produto ou aplicativo móvel), cada linha representa um valor real e possui um identificador único que é uma instância desse tipo de entidade. As colunas contêm os atributos dos dados, o valor real da entidade. O acesso aos dados é possível sem a necessidade de reorganizar a tabela do banco de dados.
Bancos de Dados Serverless NoSQL (Não Relacionais)
Bancos de dados não relacionais (NoSQL) têm maior probabilidade de serem distribuídos do que bancos de dados SQL, sendo usados com um grande número de bancos de dados. Empresas que buscam criar aplicativos nativos da nuvem usam recursos modernos, como bancos de dados NoSQL.
Bancos de dados serverless NoSQL são utilizados em aplicativos da web em tempo real, com design simples e capacidade de lidar rapidamente com grandes volumes de dados com escalabilidade horizontal, sendo ideais para situações onde o esquema não é claro e altas taxas de ingestão são necessárias.
Eles são populares por armazenar grandes quantidades de dados de várias formas, incluindo gráficos, documentos, pares de chave/valor e estruturas de dados orientadas a colunas, facilitando a modificação da estrutura de dados para os desenvolvedores.
Por que Utilizar Bancos de Dados Serverless?
Bancos de dados serverless são uma ótima opção para equipes menores que não têm recursos suficientes para gerenciar e dimensionar bancos de dados tradicionais, exigindo pouca infraestrutura e manutenção. Isso significa que sua equipe dedicará menos tempo à manutenção do sistema. Além disso, é fácil criar novas tabelas e testar novos recursos usando um banco de dados serverless.
Por fim, os custos. Bancos de dados serverless permitem que você pague apenas pelo que usar, sem precisar configurar e ajustar os custos como os bancos de dados tradicionais, sendo ideais para desenvolvedores e equipes que precisam lançar novos recursos rapidamente.
Casos de Uso de Bancos de Dados Serverless
#1. Novos Aplicativos
Aplicativos com uso esporádico, como um blog de baixo tráfego, onde você paga apenas pelo tempo que algum usuário acessa o site. Você paga por segundo pelos recursos do banco de dados que usa.
#2. Redimensionamento Elástico para Transmissão de Vídeo ao Vivo
A arquitetura serverless possibilita a transmissão de vídeo ao vivo, permitindo que vários membros da audiência interajam. O host pode se conectar a vários microfones simultaneamente e conectar vários membros da plateia ou amigos à tela, sintetizando a imagem em um cenário apresentado aos espectadores da transmissão ao vivo.
#3. Aplicativos Usados com Pouca Frequência
Se você tem um aplicativo que não sabe como será recebido e quer evitar falhas, este método é para você. Basta criar um endpoint e o banco de dados serverless será dimensionado automaticamente para atender às necessidades do seu aplicativo.
#4. Internet das Coisas (IoT)
A IoT descreve dispositivos encontrados em residências que se conectam à internet para executar várias funções. Esses dispositivos usam cada vez mais o FaaS (Funções como Serviço) para realizar suas tarefas, enviando e recebendo dados apenas quando um evento os aciona.
As empresas economizam ao não precisar pagar por poder de computação não utilizado, e o FaaS possibilita a escalabilidade rápida e automática, sem que os desenvolvedores precisem se preocupar com padrões de uso imprevisíveis.
Conclusão
Esses cenários demonstram que a arquitetura serverless traz inúmeros benefícios para desenvolvedores e empresas, melhorando a velocidade de computação e a resiliência, reduzindo o tempo e o custo de escalabilidade e recursos. Existem diversos tipos de bancos de dados serverless, relacionais e não relacionais, todos com o objetivo comum de escalar sob demanda sem adicionar sobrecarga de gerenciamento e reduzir custos.