Serverless : Guide complet pour maîtriser cette technologie

Aujourd’hui, le monde du développement web et des applications évolue rapidement, et de nouvelles méthodes apparaissent pour simplifier la vie des développeurs et améliorer les performances des applications. Parmi ces innovations, le serverless est l’une des plus prometteuses.

Ce concept, encore parfois méconnu, offre une manière de développer et déployer des applications sans se soucier directement des serveurs.

Dans ce tutoriel, nous allons explorer en profondeur le serverless, en vous expliquant ce que c’est, comment cela fonctionne, à quoi ça sert, quels sont ses avantages et ses limites, et comment l’utiliser concrètement. Nous finirons par un exemple pratique pour illustrer l’utilisation réelle de cette technologie. Ce guide est conçu pour être compréhensible par tous, même si vous n’êtes pas un expert en informatique.

Qu’est-ce que le serverless ?

Le terme serverless peut prêter à confusion, car il ne signifie pas qu’il n’y a pas de serveur. En réalité, il y a toujours des serveurs qui exécutent votre code. La différence majeure est que, dans une architecture serverless, vous n’avez pas besoin de gérer ces serveurs vous-même.

La gestion de l’infrastructure, des mises à jour, de la mise à l’échelle et de la maintenance est entièrement prise en charge par le fournisseur de services cloud.

Pour simplifier, imaginez que vous voulez organiser un événement et que vous devez fournir des repas. Dans un modèle traditionnel, vous devez acheter les ingrédients, préparer les plats, et gérer le service. Avec le serverless, vous commandez simplement un repas, et tout le reste est pris en charge par le restaurant. Vous bénéficiez du service sans avoir à gérer la cuisine. Dans le monde du développement, cela signifie que vous pouvez vous concentrer uniquement sur votre code et vos fonctionnalités, sans vous soucier de l’infrastructure.

Le serverless repose principalement sur le concept de fonctions en tant que service (Function as a Service ou FaaS). Une fonction est un petit bloc de code qui s’exécute lorsqu’un événement spécifique se produit.

Par exemple, lorsqu’un utilisateur clique sur un bouton, télécharge un fichier ou remplit un formulaire, la fonction correspondante est automatiquement déclenchée.

À quoi sert le serverless ?

Le serverless est particulièrement utile pour plusieurs types d’applications. Il est idéal pour des projets où la charge de travail peut varier fortement, comme des applications web, des applications mobiles, des API ou des microservices.

L’un des principaux avantages du serverless est qu’il permet une montée en charge automatique : si votre application reçoit soudainement beaucoup de trafic, les fonctions serverless s’adaptent automatiquement sans que vous ayez à intervenir.

Cette approche est également très pratique pour les développeurs qui souhaitent se concentrer sur la création de fonctionnalités et l’expérience utilisateur plutôt que sur la gestion de l’infrastructure. Avec le serverless, le déploiement devient plus rapide et plus simple, ce qui réduit le temps entre l’écriture du code et sa mise en production.

Par ailleurs, le serverless peut permettre de réaliser des économies significatives. Dans un modèle traditionnel, il faut souvent payer pour des serveurs même lorsqu’ils ne sont pas utilisés à pleine capacité. Avec le serverless, vous ne payez que lorsque votre code s’exécute, ce qui peut être très avantageux pour les projets avec une utilisation irrégulière ou saisonnière.

Les avantages du serverless

Le serverless présente plusieurs avantages majeurs qui le rendent attractif pour de nombreux développeurs et entreprises. Tout d’abord, il simplifie considérablement la gestion de l’infrastructure. Vous n’avez plus à vous soucier de la configuration des serveurs, des mises à jour logicielles ou de la sécurité, car tout est géré par le fournisseur cloud.

Ensuite, le serverless offre une grande flexibilité et une montée en charge automatique. Si votre application reçoit soudainement un grand nombre de visiteurs, les fonctions serverless se multiplient automatiquement pour gérer la charge, sans intervention humaine. Cela permet d’assurer des performances optimales même en cas de pic de trafic.

Le serverless favorise également le développement rapide. Vous pouvez créer des fonctionnalités spécifiques sous forme de petites fonctions indépendantes, ce qui rend votre code plus modulaire et plus facile à maintenir. Cela facilite aussi le travail en équipe, car chaque développeur peut se concentrer sur une fonction sans impacter les autres parties du projet.

Enfin, l’aspect économique est un atout non négligeable. Avec le serverless, vous payez uniquement pour le temps d’exécution de votre code, et non pour un serveur qui tourne 24 heures sur 24. Cela peut réduire considérablement les coûts, surtout pour des projets à faible trafic ou des prototypes.

Comment fonctionne le serverless ?

Pour comprendre le serverless, il est essentiel de saisir le mécanisme des fonctions en tant que service (FaaS). Dans ce modèle, votre code est découpé en petites fonctions qui s’exécutent uniquement lorsqu’un événement se produit. Ces événements peuvent être très variés : un utilisateur qui soumet un formulaire, un fichier qui est téléchargé sur un serveur, ou une requête envoyée à une API.

Lorsqu’un événement déclenche une fonction serverless, le fournisseur cloud alloue automatiquement les ressources nécessaires pour exécuter cette fonction. Une fois l’exécution terminée, ces ressources sont libérées, ce qui permet de ne payer que pour le temps d’utilisation. Ce système est très différent des serveurs traditionnels, où les ressources restent allouées en permanence, même lorsque l’application n’est pas utilisée.

Le serverless repose donc sur trois éléments clés : le déclencheur (l’événement), la fonction (le code à exécuter), et la plateforme cloud (qui gère l’infrastructure et l’exécution). Ces éléments interagissent de manière transparente pour le développeur, ce qui simplifie grandement le processus de développement et de déploiement.

Serverless vs serveur mutualisé : Les différences ?

Il est fréquent de se demander en quoi le serverless diffère d’un serveur web mutualisé, puisque dans les deux cas, vous n’avez pas à gérer directement les machines. Bien que ces deux solutions simplifient la vie du développeur ou du propriétaire de site, elles ne fonctionnent pas de la même manière et répondent à des besoins différents.

Un serveur mutualisé est un serveur physique ou virtuel partagé entre plusieurs sites web. Chaque site dispose d’un espace de stockage et de ressources limitées, mais la gestion du serveur (mise à jour du système, sécurité de base) est prise en charge par l’hébergeur. Vous pouvez ainsi créer votre site web sans installer de serveur vous-même. Cela convient parfaitement aux sites classiques, comme les blogs, les petites boutiques en ligne ou les sites vitrine. Cependant, les ressources étant partagées, les performances peuvent varier selon le trafic global du serveur, et la montée en charge est limitée.

Le serverless, en revanche, fonctionne sur un modèle complètement différent. Les fonctions sont exécutées à la demande, et les ressources sont allouées dynamiquement par le fournisseur cloud. Il n’y a pas de serveur fixe, et chaque fonction peut être exécutée indépendamment de l’autre. Cela permet de gérer des pics de trafic très importants sans perte de performance, ce qui est plus difficile à atteindre avec un serveur mutualisé. De plus, vous ne payez que pour le temps d’exécution de vos fonctions, alors qu’un serveur mutualisé est facturé de manière fixe, indépendamment de l’utilisation réelle.

En résumé, le serveur mutualisé est simple et pratique pour les projets classiques avec un trafic relativement stable, tandis que le serverless offre une flexibilité et une scalabilité supérieures, idéales pour les applications modernes et dynamiques, les API, ou les services nécessitant une montée en charge automatique.

Chacun a ses avantages, et le choix dépendra principalement de vos besoins, de votre budget et du type de projet que vous souhaitez développer.

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Les technologies serverless

Plusieurs fournisseurs cloud proposent des services serverless, chacun avec ses spécificités. Les plus connus sont Amazon Web Services (AWS Lambda), Microsoft Azure (Azure Functions), et Google Cloud (Cloud Functions). Ces plateformes permettent de créer, déployer et gérer des fonctions serverless de manière centralisée.

Cet article n’est pas sponsorisé ou biaisé et aucun ne vous sera conseillé ;). Ce n’est pas un article publicitaire, mais un tutoriel pour vous aider un comprendre un principe.

AWS Lambda, par exemple, offre une grande compatibilité avec plusieurs langages de programmation comme JavaScript, Python, Java ou C#. Il s’intègre parfaitement avec d’autres services AWS, ce qui permet de créer des applications complexes en combinant plusieurs fonctions et services cloud.

De son côté, Azure Functions propose une approche similaire, avec des intégrations faciles pour les applications Microsoft et des outils de développement adaptés aux environnements professionnels.

Google Cloud Functions se distingue par sa simplicité et son intégration native avec les services Google, ce qui est pratique pour les projets utilisant Firebase ou Google Storage.

Toutes ces plateformes partagent les mêmes principes fondamentaux : elles exécutent des fonctions à la demande, gèrent automatiquement la mise à l’échelle et facturent uniquement le temps d’exécution.

D’autres existent. Vercel, par exemple, permet de déployer facilement des applications web et des fonctions serverless, avec mise à l’échelle automatique et intégration directe avec GitHub. Vous vous concentrez sur le développement, sans gérer l’infrastructure, idéal pour des projets rapides et modernes.

Les limites du serverless

Malgré ses nombreux avantages, le serverless présente également certaines limites qu’il est important de connaître. Tout d’abord, ce modèle peut ne pas convenir pour des applications nécessitant un contrôle précis de l’infrastructure ou des performances très constantes. La mise en place d’un serveur dédié peut parfois offrir une meilleure stabilité pour des tâches critiques ou fortement gourmandes en ressources.

Ensuite, le serverless repose sur la dépendance à un fournisseur cloud. Cela signifie que votre application est liée à la plateforme choisie, et que changer de fournisseur peut nécessiter une refonte partielle du code. C’est ce qu’on appelle le « vendor lock-in ».

Enfin, certaines fonctions serverless peuvent souffrir de délais de démarrage, appelés « cold starts ». Lorsque la fonction n’a pas été exécutée depuis un certain temps, le premier appel peut être légèrement plus lent, car le fournisseur doit initialiser l’environnement. Ce phénomène peut être problématique pour les applications nécessitant une latence très faible et constante.

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Comment utiliser le serverless ?

Pour utiliser le serverless, il faut suivre quelques étapes simples, mais bien structurées. Tout d’abord, il est nécessaire de choisir un fournisseur cloud adapté à vos besoins. Ensuite, vous devez créer votre première fonction en définissant le langage de programmation, le code à exécuter, et le déclencheur qui lancera la fonction.

Prenons un exemple concret : vous souhaitez envoyer un email automatique lorsqu’un utilisateur remplit un formulaire sur votre site web. Vous pouvez créer une fonction serverless qui récupère les informations du formulaire et utilise un service d’envoi d’emails pour transmettre le message. Vous définissez le déclencheur comme étant la soumission du formulaire. Dès qu’un utilisateur valide le formulaire, la fonction s’exécute automatiquement, sans que vous ayez besoin de gérer un serveur pour envoyer l’email.

Le déploiement se fait généralement via l’interface du fournisseur cloud ou en utilisant des outils en ligne de commande. Ces outils permettent de versionner votre code, de gérer les permissions et de surveiller les exécutions. La plupart des plateformes offrent également des tableaux de bord pour suivre les performances, détecter les erreurs et analyser le trafic de vos fonctions.

Mise en pratique simple

Pour vous aider à visualiser le serverless, nous allons créer un exemple très simple avec Node.js. L’objectif sera de créer une fonction qui retourne un message de bienvenue lorsque vous accédez à une URL spécifique.

1. Connectez-vous, par exemple, à votre compte AWS et accédez à AWS Lambda.
2. Cliquez sur « Créer une fonction » puis choisissez « Fonction personnalisée ».
3. Donnez un nom à votre fonction, par exemple « BienvenueServerless ».
4. Sélectionnez Node.js comme langage de programmation.
5. Dans l’éditeur intégré, ajoutez le code suivant :

exports.handler = async (event) => {
    const response = {
        statusCode: 200,
        body: JSON.stringify('Bienvenue sur mon application serverless !'),
    };
    return response;
};

6. Définissez un déclencheur HTTP via API Gateway pour que votre fonction soit accessible via une URL.
7. Sauvegardez et testez votre fonction en accédant à l’URL générée. Vous devriez voir apparaître le message « Bienvenue sur mon application serverless ! ».

Cet exemple illustre parfaitement la simplicité du serverless : en quelques minutes, vous avez déployé une fonction fonctionnelle, accessible depuis internet, sans gérer de serveur.

Cas pratique avancé : une API serverless

Pour mieux comprendre comment le serverless peut être utilisé dans un contexte réel, prenons l’exemple de la création d’une API pour gérer des utilisateurs. Une API (Application Programming Interface) permet à différentes applications de communiquer entre elles. Dans notre exemple, nous allons créer une API qui permet d’ajouter et de récupérer des utilisateurs.

Étape 1 : Définir les fonctions

Dans une architecture serverless, chaque action peut être représentée par une fonction indépendante. Pour notre API, nous aurons au minimum deux fonctions : une pour ajouter un utilisateur et une pour récupérer la liste des utilisateurs. Chaque fonction sera déclenchée par une requête HTTP via API Gateway.

La fonction « ajouter un utilisateur » recevra des données via une requête POST, vérifiera que les informations sont valides, puis les enregistrera dans une base de données. La fonction « récupérer les utilisateurs » répondra à une requête GET en renvoyant toutes les entrées de la base.

Étape 2 : Choisir la base de données

Dans un environnement serverless, il est conseillé d’utiliser une base de données qui gère automatiquement la montée en charge. Des solutions comme DynamoDB (AWS) ou Firestore (Google Cloud) sont adaptées, car elles s’intègrent parfaitement avec les fonctions serverless et permettent de stocker les données sans gérer de serveur.

Étape 3 : Déploiement des fonctions

Après avoir écrit vos fonctions, vous devez les déployer sur le fournisseur cloud. Chaque fonction peut être versionnée et mise à jour indépendamment, ce qui facilite la maintenance. Les permissions doivent également être configurées correctement pour garantir que vos fonctions peuvent accéder à la base de données, mais pas à d’autres ressources sensibles.

Étape 4 : Tests et surveillance

Une fois déployées, il est important de tester vos fonctions dans différents scénarios : ajout d’utilisateur, récupération des données, gestion des erreurs. La plupart des plateformes cloud offrent des outils de monitoring intégrés, permettant de suivre les performances, le nombre d’exécutions et d’identifier rapidement les problèmes.

Ce cas pratique montre que le serverless permet de créer une application complète, avec des fonctionnalités complexes, sans avoir à gérer de serveurs. Chaque fonction reste indépendante, ce qui simplifie le développement et la maintenance.

Voici une liste de 10 applications web idéales pour le serverless :

1. API RESTful
2. Formulaires de contact dynamiques
3. Systèmes de notifications push
4. Applications de chat en temps réel
5. Génération de rapports ou fichiers PDF à la demande
6. Sites web statiques avec interactions côté serveur
7. Gestion de fichiers et uploads cloud
8. Microservices pour applications mobiles
9. Automatisation de workflows ou tâches cron
10. Applications e-commerce avec pics de trafic saisonniers

Bonnes pratiques pour structurer vos applications serverless

Pour tirer le meilleur parti du serverless, certaines bonnes pratiques sont à suivre. Tout d’abord, il est recommandé de garder les fonctions aussi petites que possible. Chaque fonction doit effectuer une tâche précise, afin de faciliter le débogage et la maintenance. Cela permet également d’optimiser les performances et les coûts, car seules les fonctions nécessaires sont exécutées.

Ensuite, il est important de gérer correctement les erreurs. Dans un environnement serverless, une fonction peut échouer pour diverses raisons, comme des problèmes de réseau ou des données incorrectes. Prévoir des mécanismes de journalisation et de notifications permet d’identifier rapidement les erreurs et d’y remédier.

Il est également conseillé de versionner votre code et de mettre en place un processus de déploiement automatisé. Les outils de CI/CD (Continuous Integration / Continuous Deployment) sont très utiles pour cela. Ils permettent de tester automatiquement vos fonctions avant de les mettre en production, réduisant ainsi les risques d’erreurs.

Enfin, pensez à la sécurité. Même si le fournisseur cloud gère l’infrastructure, vous restez responsable de la sécurité de votre code et des données. Limitez les permissions des fonctions, utilisez le chiffrement pour les données sensibles et surveillez les accès aux ressources.

Optimisation des coûts et des performances

Le serverless est avantageux pour les coûts, mais il est possible d’optimiser encore davantage. La première stratégie consiste à réduire la durée d’exécution des fonctions.

Plus une fonction s’exécute longtemps, plus elle coûte cher. Il est donc utile de revoir votre code pour le rendre plus efficace, par exemple en évitant les boucles inutiles ou les requêtes redondantes.

Une autre approche consiste à limiter les ressources allouées à chaque fonction en fonction de ses besoins réels. La plupart des plateformes permettent de configurer la mémoire et le temps maximum d’exécution. Ajuster ces paramètres permet de réduire les coûts tout en garantissant les performances.

Pour les applications à fort trafic, il peut être utile de mettre en cache certaines réponses. Par exemple, les données qui changent peu peuvent être stockées temporairement, ce qui évite d’appeler la fonction à chaque requête. Cela réduit les temps de réponse et le nombre d’exécutions, optimisant ainsi les coûts.

Exemple concret : notification serverless pour un blog

Pour illustrer l’utilisation du serverless, imaginons que vous gérez un blog et que vous souhaitez envoyer une notification à vos abonnés chaque fois qu’un nouvel article est publié. Avec une architecture serverless, vous pouvez créer une fonction qui se déclenche automatiquement lorsqu’un article est ajouté à votre base de données.

Cette fonction récupère les informations de l’article, prépare le message de notification et l’envoie à tous vos abonnés via un service d’email ou de notification push. Vous n’avez pas besoin de serveur dédié pour gérer les envois massifs, car le fournisseur cloud se charge de l’exécution et de la mise à l’échelle automatique. Ce système est simple à mettre en place, économique et efficace, même si votre blog attire soudainement un grand nombre de visiteurs.

Le serverless est une approche moderne du développement qui permet de créer et déployer des applications sans se soucier directement de l’infrastructure serveur. En utilisant des fonctions en tant que service (FaaS), vous pouvez concentrer votre énergie sur le code et les fonctionnalités, tandis que le fournisseur cloud gère automatiquement les ressources, la montée en charge et la maintenance.

Nous avons vu que le serverless présente de nombreux avantages. Il simplifie la gestion de l’infrastructure, offre une grande flexibilité et une montée en charge automatique, permet un développement rapide et modulaire, et réduit les coûts en ne facturant que l’exécution du code.

En contrepartie, il existe certaines limites, comme le phénomène de « cold start », la dépendance à un fournisseur cloud et la nécessité d’adapter certaines applications très critiques ou gourmandes en ressources.

Nous avons également exploré le fonctionnement du serverless, les plateformes disponibles comme AWS Lambda, Azure Functions ou Google Cloud Functions, et des cas pratiques allant de fonctions simples à la création d’une API complète. Ces exemples montrent que le serverless n’est pas seulement un concept théorique : il est parfaitement applicable pour des projets réels, allant du site web au blog, en passant par des applications mobiles ou des microservices.

Conseils pour bien débuter avec le serverless

Pour débuter sereinement en serverless, il est important de suivre quelques étapes clés. Premièrement, commencez par des projets simples. Une fonction qui retourne un message ou qui envoie un email est un excellent point de départ pour comprendre le mécanisme de déclencheur et d’exécution.

Ensuite, prenez le temps de vous familiariser avec la plateforme choisie. AWS, Azure et Google Cloud offrent des tutoriels et des environnements de test qui permettent d’expérimenter sans risques. Profitez-en pour explorer les outils de monitoring et de débogage, qui sont essentiels pour suivre l’exécution des fonctions et détecter rapidement les erreurs.

Enfin, appliquez les bonnes pratiques dès le début. Gardez vos fonctions petites et indépendantes, gérez correctement les erreurs, sécurisez vos données, et mettez en place un processus de déploiement automatisé. Ces habitudes faciliteront la maintenance et le développement futur de vos projets serverless.

Checklist pratique pour votre premier projet serverless

Pour vous aider à démarrer, voici une checklist simple à suivre pour votre premier projet serverless :

1. Choisir une plateforme cloud adaptée (
2. Définir l’objectif de votre fonction (envoi d’email, récupération de données, notification, etc.).
3. Créer la fonction en choisissant le langage de programmation adéquat.
4. Définir un déclencheur correspondant à l’événement qui lancera la fonction.
5. Tester la fonction dans l’environnement de la plateforme.
6. Configurer les permissions et la sécurité pour l’accès aux ressources nécessaires.
7. Déployer la fonction et vérifier son exécution via une URL ou un autre déclencheur.
8. Surveiller les performances et corriger les éventuelles erreurs.
9. Optimiser le code pour réduire le temps d’exécution et les coûts.
10. Documenter votre projet pour faciliter la maintenance et les évolutions futures.

Le serverless est bien plus qu’une tendance : c’est une révolution dans la manière de développer et de déployer des applications. Il offre une grande simplicité, des coûts optimisés, une montée en charge automatique et une rapidité de développement appréciable. Que vous soyez développeur débutant ou expérimenté, il constitue un atout majeur pour créer des projets modernes et évolutifs.

En suivant ce tutoriel, vous disposez désormais des connaissances nécessaires pour comprendre ce qu’est le serverless, ses avantages et limites, son fonctionnement, et comment l’utiliser concrètement. Vous êtes maintenant prêt à expérimenter, à créer vos premières fonctions et à explorer tout le potentiel de cette technologie. Le serverless ouvre la porte à une nouvelle manière de développer, plus flexible, efficace et adaptée aux besoins actuels du web et des applications modernes.

Alban

Fondateur de l’agence Créa-troyes.
Intervenant en Freelance.
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