使用Lambda函数URL + CloudFront实现S3镜像回源

1. 背景说明

亚马逊云科技S3是一种对象存储服务，提供行业领先的可扩展性、数据可用性、安全性和性能。各种规模和行业的客户都可以在S3存储和保护任意量的数据。为提高数据安全性，很多客户会选择将现有数据迁移至S3。在迁移存储于第三方的数据至S3时，某些时候需要以“镜像回源”的方式完成以减少业务中断时间。“镜像回源”通常是指从S3获取的文件不存在时，需要从第三方源获取该文件并存放至S3。由于S3本身不提供“镜像回源”的功能，因此需要考虑自行实现。

一般情况下存储在S3的文件会通过CloudFront供外部使用，而CloudFront源组支持故障转移功能。一个可行的方案是借助CloudFront源组故障转移时利用备用源从第三方同步文件并保存至S3再返回给客户端。在Lambda函数URL发布之前，通常需要在EC2部署一个简单的应用来作为备用源。这需要对“镜像回源”数据量有准确的估算否则会造成回源异常或者EC2资源浪费，借助Lambda则可以有效降避免这些问题。Lambda函数URL是Lambda在4月份新发布的一个特性，允许直接通过函数的URL断点调用Lambda函数。借用此特性，可以在不使用API Gateway或者ALB的情况下使用Lambda完成一些类似webhook、表单校验之类的简单功能，并且不会产生额外的Lambda费用。后文将介绍如何通过Lambda函数URL+CloudFront来实现“镜像回源”这一功能。方案的总体架构图如下。

其工作原理说明如下：

1）终端设备向CloudFront请求文件

2）CloudFront向S3（主源站）请求文件

3）文件不存在则返回403至CloudFront

4）CloudFront根据源站组配置尝试请求Lambda函数URL（备用源站）

5）Lambda从第三方源获取文件

6）Lambda将文件保存至S3桶

7）Lambda返回302至CloudFront，附带地址为原始文件从而使客户端重新请求该文件

8）CloudFront再次向S3（主源站）请求文件

9）S3返回文件至CloudFront，CloudFront边缘节点根据缓存策略配置缓存文件

10）CloudFront返回文件至终端设备

2. 配置指引

本方案总体配置流程为：

1. 创建S3桶
2. 创建并配置Lambda函数
3. 创建并配置CloudFront分发

S3桶创建较为简单，本文略过，Lambda函数、CloudFront分发配置说明如下文。

2.1 Lambda函数配置

1）进入Lambda控制台，点击“创建函数”开始创建Lambda函数

2）按截图所示设置Lambda函数名、运行环境

3）展开“高级设置”，选择启用函数URL，为了方便演示将授权类型设置为“NONE”，实际生产环境可根据需要配置

4）函数代码可从如下地址复制。注意，链接中的示例代码使用了Python Requests库，因此需要为Lambda添加层以包含该库，操作方式如下图

https://github.com/ensean/lambda_sync_from_3rd_origin/blob/master/lambda_hanlder.py

5）添加层时层类型为“指定ARN”，同时指定ARN值。ARN可从如下链接根据区域、Python库类型查询

https://github.com/keithrozario/Klayers/tree/master/deployments/python3.9

6）进入Lambda函数配置界面，编辑常规配置。例如根据需要同步的文件大小调整超时时限

7）选择左侧权限菜单，点击执行角色，为角色配置S3桶访问权限

8）进入角色权限配置页面，点击“添加权限” → “附加策略”

9）为方便演示在弹出的策略中根据搜索选择“AmazonS3FullAccess”策略，后续生产环境可根据需要调整

10）选择环境变量菜单，如图所示添加环境变量external_endpoint, s3_bucket, service_endpoint

10）选择函数URL菜单，复制函数URL备用

2.2 CloudFront配置

1）创建CloudFront分发，源域选择S3桶，并配置CloudFront通过OAI访问S3桶。其他保持默认配置，创建CloudFront分发

2）进入CloudFront分发配置，切换至“源”标签页，点击“创建源”

3）在源域配置界面填入Lambda函数URL域名，其余保持默认配置，点击创建源

4）点击“创建源组”

5）根据提示选择S3源为主，Lambda函数URL源为备，故障转移条件选择403、404

6）在CloudFront控制台选择左侧“策略”菜单，在“缓存”标签页点击“创建缓存策略”

7）在缓存策略配置界面录入缓存策略名，同时调整最短TTL至0，其余TTL值可保持默认，然后创建缓存策略

8）进入CloudFront分发“行为”标签页，选择默认行为并编辑

9）在行为编辑界面设置“源和源组”为步骤5）创建的源组，同时调整缓存策略为步骤7）创建的缓存策略，然后保存更改

10）通过CloudFront访问类似如下文件，观察浏览器控制台网络请求情况。若出现类似下图结果，且文件正常保存至S3桶“file/2022/03/18/ea27cb786ffb474682a8feb5.jpg”则说明镜像回源配置成功 https://d281txxxxxxxx.cloudfront.net/file/2022/03/18/ea27cb786ffb474682a8feb5.jpg

3. 总结

Lambda函数URL作为新发布的功能，允许用户直接通过互联网访问Lambda，而且本功能没有额外的计费。本文提供示例借助CloudFront源组的故障转移功能和Lambda函数URL可快速实现S3“镜像回源”功能。读者还可以根据自身业务需要通过Lambda函数URL来实现一些轻量级的微服务应用。

4. 参考资料

1. https://docs.thinkwithwp.com/zh_cn/AmazonCloudFront/latest/DeveloperGuide/high_availability_origin_failover.html
2. https://thinkwithwp.com/blogs/aws/announcing-aws-lambda-function-urls-built-in-https-endpoints-for-single-function-microservices/
3. https://docs.thinkwithwp.com/lambda/latest/dg/lambda-urls.html

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