Aan de Slag met AWS Lambda: Een Stapsgewijze Tutorial

AWS Python

AWS Lambda is een krachtige serverloze compute-service die het mogelijk maakt om code uit te voeren zonder infrastructuur te beheren, zodat je je volledig kunt richten op het schrijven van code zonder je zorgen te maken over het voorzien in of onderhouden van servers.

In deze tutorial zullen we AWS Lambda verkennen, van het opzetten van je eerste functie tot het integreren ervan met andere AWS-services. Of je nu gegevensstromen verwerkt of API’s bouwt, deze gids zal je helpen om aan de slag te gaan met serverloze implementaties met behulp van AWS Lambda.

Wat is AWS Lambda?

AWS Lambda is een serverloos computingplatform dat wordt aangeboden door Amazon Web Services (AWS) waarmee ontwikkelaars code kunnen uitvoeren zonder servers te hoeven voorzien of beheren.AWS Lambda maakt dit mogelijk door dynamisch resources toe te wijzen om je functies alleen uit te voeren wanneer dat nodig is, waarbij je wordt gefactureerd op basis van gebruik in plaats van vooraf toegewezen servercapaciteit.

Deze benadering van applicatieontwikkeling elimineert de noodzaak voor traditionele infrastructuurinstellingen, waardoor je je volledig kunt richten op het schrijven en implementeren van code.

AWS Lambda is evenementgestuurd, wat betekent dat het wordt geactiveerd door specifieke gebeurtenissen van andere AWS-diensten, waardoor het ideaal is voor het bouwen van responsieve, schaalbare en kostenefficiënte oplossingen.

Traditionele implementatiemethoden vereisen het opzetten en beheren van servers, wat inhoudt dat je moet schalen, bijwerken en patchen. Deze taken kunnen tijdrovend, kostbaar en minder efficiënt zijn voor sporadische werkbelastingen. In tegenstelling tot serverloze implementatie elimineert deze overhead, en biedt automatische schaalvergroting en hoge beschikbaarheid uit de doos.

Kenmerken van AWS Lambda

Gebeurtenisgestuurde architectuur: AWS Lambda-functies worden geactiveerd als reactie op gebeurtenissen zoals wijzigingen in gegevens, HTTP-verzoeken of updates van AWS-bronnen.
Ondersteuning voor meerdere runtimes: Lambda ondersteunt verschillende runtimes, waaronder Python, Node.js, Java, Go, Ruby en .NET. Ontwikkelaars kunnen ook hun eigen runtime meenemen met behulp van de AWS Lambda Runtime API, waardoor het een veelzijdig platform is voor uiteenlopende gebruiksgevallen.
Automatische schaalbaarheid: AWS Lambda schaalt uw toepassing automatisch op basis van de vraag. Of het nu gaat om de verwerking van een enkele gebeurtenis of het gelijktijdig afhandelen van duizenden, Lambda past dynamisch rekenresources aan.
Betalen per gebruik prijsstelling:Kosten worden bepaald door het aantal aanvragen en de uitvoeringstijd van uw functies. Dit elimineert de noodzaak voor voorafgaande investeringen en zorgt ervoor dat u alleen betaalt voor wat u gebruikt.
Geïntegreerde beveiliging: Lambda werkts met AWS Identity and Access Management (IAM), wat zorgt voor fijnmazige toegangscontrole en veilige interacties tussen uw functies en andere AWS-diensten.

Veelvoorkomende gebruiksscenario’s van Lambda

Datastroomverwerking: AWS Lambda integreert met Amazon Kinesis om streaminggegevens in realtime te verwerken en te analyseren. Zo kunt u bijvoorbeeld IoT-apparaten monitoren of logbestanden dynamisch verwerken.
RESTful API’s bouwen: Lambda-functies kunnen worden gekoppeld aan AWS API Gateway om schaalbare API’s te maken voor web- en mobiele applicaties. Deze opstelling wordt vaak gebruikt voor gebruikersauthenticatie, het opvragen van databases of het genereren van dynamische inhoud.
Automatisering van workflows: Automatiseer complexe workflows door Lambda-functies te activeren op basis van gebeurtenissen van services zoals S3, DynamoDB of CloudWatch. Zo kun je bijvoorbeeld afbeeldingen die zijn geüpload naar S3 formaat wijzigen of oude databasegegevens automatisch archiveren.
Gebeurtenisafhandeling in datapipelines: Je kunt Lambda gebruiken om realtime gegevensgebeurtenissen af te handelen, zoals het verwerken van nieuwe uploads naar een S3-bucket, gegevens transformeren vóór opslag of gegevensstromen verrijken met externe API-oproepen.
Serverloze backend-verwerking: Lambda wordt vaak gebruikt om backend-taken zoals gegevensvalidatie, ETL (Extract, Transform, Load) processen, of het verzenden van meldingen via Amazon SNS of SES uit te voeren.

Hoe werkt AWS Lambda?

AWS Lambda werkt volgens een op gebeurtenissen gebaseerd model, wat betekent dat het code uitvoert als reactie op specifieke triggers of gebeurtenissen. De sleutel tot de functionaliteit van Lambda is de integratie met andere AWS-services en het vermogen om functies op aanvraag uit te voeren. Laten we stap voor stap ingaan op de werking van AWS Lambda:

Een voorbeeldarchitectuurdiagram dat gebruikmaakt van Lambda en andere kern AWS-diensten. Afbeeldingsbron: AWS.

1. Het activeren van AWS Lambda-functies

AWS Lambda-functies worden geïnitieerd door gebeurtenissen van verschillende AWS-diensten of externe systemen. Veel voorkomende voorbeelden van gebeurtenisbronnen zijn:

API Gateway: Wanneer een gebruiker een HTTP-verzoek (bijv. een GET- of POST-verzoek) naar uw API Gateway-eindpunt stuurt, kan Lambda een functie uitvoeren om het verzoek te verwerken—bijvoorbeeld, een RESTful API-eindpunt voor het aanmaken van een gebruiker in een database.
S3-gebeurtenissen: Lambda-functies kunnen reageren op acties zoals het uploaden, verwijderen of aanpassen van een object in een S3-bucket. Ze kunnen bijvoorbeeld afbeeldingen wijzigen in grootte of bestandsindelingen converteren nadat een afbeelding is geüpload naar een S3-bucket.
DynamoDB-streams: Wijzigingen in DynamoDB-tabellen, zoals invoegingen, updates of verwijderingen, kunnen een Lambda-functie activeren. Bijvoorbeeld het activeren van een analysesysteem wanneer er nieuwe rijen aan een DynamoDB-tabel worden toegevoegd.
Aangepaste toepassingen: U kunt Lambda-functies rechtstreeks oproepen met behulp van SDK’s, CLI of HTTP-verzoeken, waardoor integratie met externe systemen mogelijk is.

2. Uitvoeringsomgeving

Wanneer een gebeurtenis een Lambda-functie activeert, maakt AWS automatisch een uitvoeringsomgeving aan om de code uit te voeren. Deze omgeving bevat:

Uw functiecode: De code die u heeft geschreven voor uw specifieke taak.
Toegewezen middelen: CPU en geheugen (configureerbaar) worden dynamisch toegewezen op basis van de behoeften van de functie.
Afhankelijkheden: Eventuele externe bibliotheken of pakketten die zijn gespecificeerd tijdens implementatie zijn inbegrepen.

3. Gelijktijdigheid en schaling

AWS Lambda ondersteunt automatische schaling door meerdere instanties van uw functie parallel uit te voeren. Het schaalt transparant zonder enige configuratie. Zo werkt gelijktijdigheid:

Als uw functie 100 gebeurtenissen tegelijkertijd moet verwerken, zal Lambda zoveel uitvoeringsomgevingen maken als nodig is (tot de limiet voor gelijktijdigheid).

4. Integratie met andere AWS-diensten

AWS Lambda integreert diepgaand met AWS-diensten om robuuste, end-to-end oplossingen te bouwen:

Database-interacties: Lambda kan tijdens de uitvoering gegevens lezen/schrijven naar DynamoDB of RDS.
Berichtendiensten: Lambda kan meldingen activeren via SNS of berichten naar SQS-queues sturen voor downstream verwerking.
Monitoring en logging: CloudWatch legt alle logs, statistieken en foutdetails vast voor Lambda-functies, zodat je de prestaties kunt monitoren en problemen kunt oplossen.

Nu gaan we aan de slag met het instellen van je eerste Lambda-functie!

Instellen van AWS Lambda

Vereisten

AWS-account:Zorg ervoor dat je een actief AWS-account hebt. Meld je hier aan.
IAM-gebruikersinstellingen: Maak een IAM-gebruiker met toestemmingen voor AWS Lambda. Volg de IAM-gids.

Opzetten van de ontwikkelomgeving

Installeer AWS CLI: Download en installeer de AWS CLI. Configureer het met uw IAM-referenties.
Stel Python of Node.js in: Installeer Python of Node.js op basis van je voorkeur voor runtime. AWS Lambda ondersteunt meerdere runtimes. We zullen in deze tutorial de Python-runtime gebruiken.

Stap 1: Toegang tot de AWS Lambda-console

Log in tot de AWS Management Console.
Navigeer naar de Lambda-service.

Navigatiedashboard in de AWS-console.

Klik op Lambda in het navigatiemenu om het dashboard te zien:

AWS Lambda-dashboard in de AWS-console.

Stap 2: Maak een nieuwe functie

Klik Functie Aanmaken.
Kies “Auteur vanaf nul.”
Geef een naam op voor je functie.
Selecteer een runtime (bijv. Python 3.11).
Klik op de Maak functie knop.

Maak een nieuwe AWS Lambda functie.

Het zal een paar seconden duren. Zodra de functie is aangemaakt, ziet u een succesbericht bovenaan.

Stap 3: Schrijf uw functiecode

AWS Lambda browser IDE voor eenvoudige codebewerking.

Stap 4: Test uw Lambda functie

Op dit moment retourneert deze functie gewoon de string “Hallo van Lambda!”.

Er is geen logica, geen afhankelijkheden, niets.

We hebben een Python-script genaamd lambda_function.py dat de functie genaamd lambda_handler() bevat die een string retourneert.

We kunnen het nu testen door eenvoudig op de Test-knop te klikken.

Test je AWS Lambda-functie in de browser.

Je kunt het “Event JSON” verwijderen omdat onze functie geen invoer vereist. Geef een gebeurtenisnaam op en klik op de Uitvoeren-knop.

Succesvolle test van de AWS Lambda-functie.

De functie is met succes uitgevoerd en het bericht is geretourneerd.

Yayy! We hebben net een serverloze functie uitgerold met behulp van AWS Lambda. Het doet op dit moment niet veel, maar het is actief en draait. Elke keer dat deze functie wordt aangeroepen, retourneert hij een eenvoudige string.

Lambda activeren met evenementen

Zoals vermeld, stelt de AWS Lambda-architectuur je in staat om functies te activeren als reactie op specifieke evenementen van verschillende AWS-diensten, waardoor het een veelzijdig hulpmiddel is voor het automatiseren van workflows en het integreren van systemen.

Evenementen zoals het uploaden van bestanden naar een S3-bucket, updates in een DynamoDB-tabel, of API-aanroepen via API Gateway kunnen Lambda-functies activeren, wat real-time verwerking en schaalbare uitvoering mogelijk maakt.

1. Een S3-trigger instellen

Ga naar de S3-console.
Selecteer de S3-bucket.
Voeg onder Eigenschappen een evenementnotificatie toe om je Lambda-functie te activeren bij het aanmaken van een object.Maak een evenementnotificatie in de AWS S3-bucket.Selecteer de Lambda-functie die je in S3 wilt activeren.

Voorbeeldtoepassingen:

- Automatisch afbeeldingen opnieuw schalen die naar S3 zijn geüpload.
- Converteer video’s naar meerdere resoluties of formaten voor streaming.
- Controleer bestandsformaten, -groottes of metadata bij het uploaden.
- Gebruik AI om tekst uit geüploade documenten te extraheren (bijv. via Amazon Textract).

2. API Gateway-integratie

Navigeer naar de API Gateway-service.

Het API Gateway Service Dashboard in de AWS Console.

Creëer een nieuwe REST API.

Creëer een nieuwe REST API via API Gateway.

Configureer een methode (bijv. POST) om je Lambda-functie te activeren.

Voorbeeldtoepassingen:

- Bouw een serverloze API voor realtime antwoorden.
- Activeer een Lambda-functie om gebruikersgegevens aan te maken en op te slaan in een database.
- Verwerk POST-verzoeken om klantbestellingen in realtime te verwerken en te valideren.
- Activeer een Lambda-functie om gegevens op te vragen en terug te geven vanuit een database of API.

Implementatie en monitoring van AWS Lambdas

Het implementeren van AWS Lambda-functies is eenvoudig en kan op verschillende manieren worden gedaan, afhankelijk van uw behoeften, zoals de AWS Management Console voor handmatige implementaties of de AWS CLI voor geautomatiseerde implementaties.

1. Handmatige implementatie met de AWS Console

De AWS Management Console biedt een intuïtieve webinterface voor het implementeren van Lambda-functies. Deze methode is ideaal voor kleine projecten of snelle wijzigingen. Hier is hoe je een Lambda-functie kunt implementeren met de console:

Maak of bewerk een functie:

Log in op de AWS Management Console.
Navigeren naar AWS Lambda.
Klik op Functie maken om een nieuwe functie in te stellen of selecteer een bestaande functie om bij te werken.

Upload uw code:

Kies Uploaden vanaf en selecteer .zip-bestand of containerafbeelding.
U kunt uw functiecode rechtstreeks bewerken in de geïntegreerde code-editor voor ontwikkeling op kleine schaal.

Configureer de functie:

Definieer omgevingsvariabelen, geheugentoewijzing en time-outlimieten op basis van uw gebruiksgeval.
Voeg de nodige machtigingen toe met behulp van AWS IAM-rollen om de functie in staat te stellen met andere AWS-diensten te communiceren.

Implementeer de wijzigingen:

Klik op Implementeren om uw wijzigingen op te slaan en te activeren.
Gebruik de Testfunctie om de functie handmatig aan te roepen en te valideren dat deze werkt zoals verwacht.

2. Geautomatiseerde implementatie met de AWS CLI

De AWS CLI is een efficiënte manier om Lambda-functies te implementeren en bij te werken voor automatisering of frequente updates. Het zorgt voor consistentie en vermindert handmatige fouten, vooral in grotere projecten of CI/CD-pijplijnen.

Stap 1 – Bereid het implementatiepakket voor

Pakket je code en afhankelijkheden in een .zip-bestand. Bijvoorbeeld:

zip -r my-deployment-package.zip .

Stap 2 – Implementeer de functie met de CLI

Gebruik de `update-function-code` opdracht om de nieuwe code naar AWS Lambda te uploaden:

aws lambda update-function-code \
    --function-name MyFunction \
    --zip-file fileb://my-deployment-package.zip

–function-name MyFunction \

–zip-file fileb://my-deployment-package.zip

aws lambda get-function --function-name MyFunction

Stap 3 – Controleer de implementatie

Na de implementatie, verifieer de status van de functie met:

Deze opdracht haalt de configuratie van de functie op en bevestigt de implementatie.

Monitoring van Lambda met CloudWatch

Monitoring is essentieel om ervoor te zorgen dat uw Lambda-functies efficiënt draaien, fouten op een elegante manier afhandelen en voldoen aan prestatievereisten. AWS Lambda integreert met Amazon CloudWatch om monitoring- en loggingmogelijkheden te bieden.

Amazon CloudWatch verzamelt automatisch en toont belangrijke metrieken voor uw Lambda-functies. Deze metrieken helpen u de prestaties van uw functie te analyseren en problemen op te lossen.
Te monitoren metrieken:
Aanroepen: Houdt het aantal keren bij dat uw functie wordt aangeroepen. Helpt u om verkeerspatronen en gebruikstrends te begrijpen.
Fouten: Toont het aantal fouten tijdens de uitvoering van de functie. Gebruik dit om het faalpercentage te identificeren en problemen op te lossen.

Duur: Meet de tijd die nodig is om de functie uit te voeren. Dit is cruciaal voor het optimaliseren van prestaties en het beheren van kosten.

Beperkingen: Toont het aantal aanroepen dat beperkt werd vanwege het bereiken van gelijktijdigheidslimieten.
Toegang tot statistieken:
Navigeer naar de CloudWatch Statistiekenconsole.

Select Lambda uit de lijst met namespaces.

Kies de functie die je wilt monitoren om gedetailleerde statistieken te bekijken.

AWS Lambda Best Practices

Nu je je eerste Lambda-functie hebt geïmplementeerd, is het handig om enkele best practices te kennen voor toekomstige, complexere projecten. In dit gedeelte geef ik enkele best practices om in gedachten te houden.

1. Optimaliseer functie cold starts

Koude starts treden op wanneer een Lambda-functie wordt aangeroepen na inactiviteit, wat leidt tot lichte vertraging terwijl AWS de uitvoeringomgeving provisioneert. Hoewel AWS deze overhead minimaliseert, zijn er stappen die je kunt nemen om de koude starttijd te verminderen:
Gebruik kleinere implementatiepakketten
Houd je implementatiepakket lichtgewicht door alleen noodzakelijke afhankelijkheden op te nemen.

Gebruik tools zoals AWS Lambda Layers om gemeenschappelijke bibliotheken (bijv. AWS SDK) te delen tussen functies zonder ze in individuele pakketten op te nemen.

Comprimeer en minimaliseer code waar mogelijk, vooral voor op JavaScript of Python gebaseerde functies.

Vermijd zware initialisatie in je functie

Verplaats resource-intensieve initialisatie (bijv. databaseverbindingen, API-clients of externe bibliotheken) buiten de functiehandler. Hierdoor wordt de code slechts één keer per omgeving uitgevoerd en opnieuw gebruikt bij oproepen.

Maak gebruik van vooraf toegewezen rekenkracht

Voor kritieke, latentiegevoelige functies, gebruik Vooraf Toegewezen Rekenkracht om de uitvoeringsomgeving gereed te houden om verzoeken te verwerken. Hoewel dit extra kosten met zich meebrengt, garandeert het een lage latentie voor workloads met hoge prioriteit.

2. Houd functies stateless

Statelessness is een fundamenteel principe van serverloze architectuur, waardoor jouw applicatie naadloos kan schalen:

Vermijd vertrouwen op in-memory data

Lambda-functies zijn vluchtig, wat betekent dat hun uitvoeringsomgeving tijdelijk is en mogelijk niet behouden blijft bij oproepen. In plaats van te vertrouwen op in-memory variabelen, sla je statusinformatie op in externe systemen zoals DynamoDB, S3 of Redis.

Zorg voor idempotentie

Ontwerp uw functies zodanig dat ze dubbele gebeurtenissen soepel afhandelen. Gebruik unieke identificatoren voor verzoeken en controleer logs of databases om ervoor te zorgen dat dezelfde gebeurtenis niet meerdere keren wordt verwerkt.

3. Gebruik omgevingsvariabelen

Omgevingsvariabelen zijn een veilige en handige manier om uw Lambda-functies te configureren:
Sla gevoelige informatie op

Sla API-sleutels, database-verbindingsreeksen en andere geheimen op als omgevingsvariabelen. AWS Lambda versleutelt deze variabelen in rust en ontsleutelt ze tijdens de uitvoering.

Voor extra beveiliging, gebruik AWS Secrets Manager of Systems Manager Parameter Store om geheimen dynamisch te beheren.

Vereenvoudig configuratiebeheer

Gebruik omgevingsvariabelen om configuraties te beheren, zoals logniveaus, regiovoorinstellingen of URL’s van externe diensten. Dit elimineert de noodzaak voor hardcoded waarden, waardoor je functie draagbaarder wordt over verschillende omgevingen (bijv. dev, staging, prod).

Conclusie

Source:
https://www.datacamp.com/tutorial/aws-lambda