AWS Lambda

Lambda là gì?

AWS Lambda là dịch vụ serverless compute của AWS, cho phép bạn chạy code mà không cần provision hay quản lý server. Bạn chỉ cần upload code, Lambda sẽ tự động xử lý mọi thứ cần thiết để chạy và scale ứng dụng với high availability. Bạn chỉ trả tiền cho thời gian compute thực tế sử dụng — tính theo millisecond.

Mô hình hoạt động

Lambda hoạt động theo mô hình event-driven: một sự kiện (event) xảy ra → Lambda function được invoke → code xử lý event → trả về kết quả. Toàn bộ quá trình diễn ra tự động, không cần bạn can thiệp vào infrastructure.

Use Cases phổ biến

• API Backend: Kết hợp API Gateway để xây dựng REST/GraphQL API serverless
• Data Processing: Xử lý file upload trên S3, transform data, ETL pipelines
• Real-time Stream Processing: Xử lý data từ Kinesis, DynamoDB Streams
• Scheduled Tasks (Cron): Chạy tác vụ định kỳ với EventBridge/CloudWatch Events
• Chatbot & IoT: Backend cho Alexa skills, IoT rule actions
• Image/Video Processing: Resize ảnh, transcode video khi upload lên S3
• Security Automation: Tự động respond khi phát hiện security event từ GuardDuty
• CI/CD Pipeline: Custom steps trong CodePipeline, deployment automation

So sánh Lambda vs EC2 vs Fargate

Pricing Model tổng quan

Lambda tính phí dựa trên 3 yếu tố:

• Số lượng requests: $0.20 / 1 triệu requests (sau free tier 1M requests/tháng)
• Duration: Tính theo GB-second. Ví dụ: 128 MB chạy 1 giây = 0.125 GB-second
• Provisioned Concurrency: Phí riêng nếu bạn cấu hình provisioned concurrency

Kiến trúc Lambda

Hiểu kiến trúc bên trong Lambda giúp bạn tối ưu hiệu năng, giảm cold start, và thiết kế ứng dụng serverless hiệu quả hơn.

Execution Environment (Môi trường thực thi)

Mỗi Lambda function chạy trong một execution environment (hay còn gọi là micro-VM) được cách ly hoàn toàn. Execution environment bao gồm:

• Runtime: Ngôn ngữ lập trình (Python, Node.js, Java, ...)
• /tmp storage: 512 MB – 10,240 MB ephemeral storage
• Memory: 128 MB – 10,240 MB (CPU tỷ lệ thuận với memory)
• Layers: Tối đa 5 layers, tổng unzipped ≤ 250 MB
• Environment variables: Tối đa 4 KB tổng cộng

Vòng đời Execution Environment

Execution environment trải qua 3 giai đoạn chính:

1. INIT Phase (Cold Start)

• Tạo execution environment mới
• Download code và layers
• Khởi tạo runtime (JVM, Python interpreter, ...)
• Chạy code ngoài handler (global scope / static initialization)
• Thời gian: 100ms – vài giây (tùy runtime, package size, VPC)

2. INVOKE Phase (Warm)

• Gọi handler function với event và context
• Xử lý logic business
• Trả về response
• Thời gian: tùy code của bạn (tối đa 15 phút)

3. SHUTDOWN Phase

• Sau một khoảng thời gian không có request (thường 5-15 phút)
• Runtime shutdown hooks được gọi
• Execution environment bị destroy
• Mọi data trong /tmp bị xóa

Cold Start vs Warm Start

Firecracker MicroVM

Lambda sử dụng Firecracker — một Virtual Machine Monitor (VMM) do AWS phát triển — để tạo micro-VM cho mỗi execution environment. Firecracker cung cấp:

• Isolation mạnh: Mỗi function chạy trong VM riêng biệt (không phải container)
• Boot nhanh: Khởi tạo micro-VM trong <125ms
• Memory overhead thấp: Mỗi micro-VM chỉ tốn ~5 MB overhead
• Security: Hardware-level isolation giữa các tenant

Lambda Function Configuration

Cấu hình đúng Lambda function là bước quan trọng để đảm bảo hiệu năng, chi phí, và reliability. Dưới đây là tất cả các thông số cấu hình quan trọng.

Runtime (Ngôn ngữ hỗ trợ)

Handler

Handler là entry point của Lambda function — nơi Lambda gọi khi function được invoke.

# Handler format: {file_name}.{function_name}
# Ví dụ: lambda_function.lambda_handler

import json

def lambda_handler(event, context):
    """
    event: dict chứa data từ trigger (S3, API GW, SQS, ...)
    context: object chứa runtime info (request_id, memory, timeout, ...)
    """
    # Xử lý business logic
    name = event.get('name', 'World')

    return {
        'statusCode': 200,
        'body': json.dumps({'message': f'Hello, {name}!'})
    }

// Handler format: {file_name}.{export_name}
// Ví dụ: index.handler

export const handler = async (event, context) => {
    const name = event.name || 'World';

    return {
        statusCode: 200,
        body: JSON.stringify({ message: `Hello, ${name}!` })
    };
};

Memory & CPU

Lambda phân bổ CPU tỷ lệ thuận với memory. Đây là cách duy nhất để tăng CPU cho function:

Timeout

• Mặc định: 3 giây
• Tối đa: 900 giây (15 phút)
• Nên set timeout phù hợp với workload thực tế + buffer
• API Gateway integration: timeout tối đa 29 giây (giới hạn của API GW)

Environment Variables

# Python — đọc env var
import os

TABLE_NAME = os.environ['DYNAMODB_TABLE']
STAGE      = os.environ.get('STAGE', 'dev')
API_KEY    = os.environ['API_KEY']  # Nên encrypt bằng KMS

# Node.js — đọc env var
const tableName = process.env.DYNAMODB_TABLE;
const stage = process.env.STAGE || 'dev';

Ephemeral Storage (/tmp)

• Mặc định: 512 MB, có thể tăng lên 10,240 MB
• Dùng để cache file, download tạm, xử lý data
• Tồn tại giữa các warm invocations (nhưng không đảm bảo)
• Phí thêm: $0.0000000309 / GB-second (phần vượt 512 MB)