Was ist Serverless Computing und welche Anbieter gibt es?

Serverless Computing ist ein Cloud-Computing-Ausführungsmodell, bei dem der Cloud-Anbieter die vollständige Verwaltung der Serverinfrastruktur übernimmt. Entwickler schreiben und implementieren Code in Form von Funktionen, ohne sich um die Bereitstellung, Skalierung oder Wartung von Servern kümmern zu müssen. Der Begriff "serverlos" bedeutet nicht, dass keine Server beteiligt sind, sondern dass die Abstraktionsebene so weit erhöht ist, dass der Entwickler die Server nicht direkt verwalten muss.

Funktionsweise

In einem serverlosen Modell schreibt der Entwickler Code, der in Form von Funktionen bereitgestellt wird. Diese Funktionen werden durch Ereignisse ausgelöst, die von verschiedenen Quellen wie HTTP-Anfragen, Datenbankänderungen oder Dateiuploads stammen können. Der Cloud-Anbieter kümmert sich um die gesamte Infrastruktur, einschließlich der automatischen Skalierung, Lastverteilung und Fehlerbehebung. Die wichtigsten Merkmale von Serverless Computing sind:

Ereignisgesteuert: Funktionen werden als Reaktion auf spezifische Ereignisse ausgeführt.
Automatische Skalierung: Die Infrastruktur skaliert automatisch auf Basis der Arbeitslast.
Abrechnung nach Nutzung: Es fallen nur Kosten für die tatsächliche Ausführungszeit der Funktionen an, gemessen in Millisekunden.

Technische Details

Funktionen als Dienst (FaaS): Der Kern des Serverless Computing ist das Functions-as-a-Service-Modell. Entwickler erstellen kleine, eigenständige Funktionen, die eine bestimmte Aufgabe ausführen.
Ereignisquellen: Funktionen können durch eine Vielzahl von Ereignisquellen ausgelöst werden, darunter HTTP-Anfragen, Nachrichtenwarteschlangen, Datenbankänderungen und Dateiuploads.
Laufzeitumgebung: Der Cloud-Anbieter stellt eine isolierte Laufzeitumgebung für jede Funktion bereit, die sicher und effizient ausgeführt wird.
Ressourcenmanagement: Der Cloud-Anbieter verwaltet die zugrunde liegende Infrastruktur, einschließlich der Bereitstellung, Skalierung und Wartung der Server.

Anbieter von Serverless Computing

Es gibt mehrere führende Cloud-Anbieter, die Serverless Computing-Dienste anbieten. Jeder dieser Anbieter hat seine eigenen einzigartigen Merkmale und Integrationen, die sie für unterschiedliche Anwendungsfälle geeignet machen.

1. AWS Lambda

AWS Lambda ist der serverlose Dienst von Amazon Web Services (AWS) und einer der ersten und bekanntesten Serverless-Computing-Dienste. Er ermöglicht das Ausführen von Code in Reaktion auf Ereignisse aus verschiedenen AWS-Diensten.

Merkmale:

Integration mit vielen AWS-Diensten wie S3, DynamoDB, Kinesis, API Gateway, usw.
Unterstützung für mehrere Programmiersprachen wie JavaScript, Python, Java, Go, und mehr.
Automatische Skalierung und Pay-per-Use-Abrechnung.
Anwendungsfälle: Datenverarbeitung in Echtzeit, Backends für Web- und Mobile-Anwendungen, ETL-Jobs (Extract, Transform, Load).

2. Google Cloud Functions

Google Cloud Functions ist der serverlose Dienst von Google Cloud Platform (GCP). Er ermöglicht die Ausführung von Funktionen als Reaktion auf Ereignisse aus Google Cloud und anderen Quellen.

Merkmale:

Nahtlose Integration mit Google Cloud-Diensten wie Cloud Storage, Firestore, Pub/Sub und mehr.
Unterstützung für Node.js, Python, Go und andere Sprachen.
Schnelle Bereitstellung und automatische Skalierung.
Anwendungsfälle: Verarbeitung von Daten aus Google Cloud Storage, Auslösung von Aktionen durch Google Pub/Sub-Nachrichten, Webhooks und API-Endpunkte.

3. Azure Functions

Azure Functions ist der serverlose Dienst von Microsoft Azure. Er bietet eine ereignisgesteuerte Ausführungsumgebung für Code und unterstützt eine Vielzahl von Auslösern und Bindungen.

Merkmale:

Integration mit Azure-Diensten wie Blob Storage, Cosmos DB, Event Hubs, und mehr.
Unterstützung für C#, JavaScript, F#, Java, PowerShell, Python, und andere Sprachen.
Flexible Preisgestaltung und automatische Skalierung.
Anwendungsfälle: Datenverarbeitung und -transformation, Automatisierung von Aufgaben, Erstellung von APIs und Microservices.

4. IBM Cloud Functions

IBM Cloud Functions basiert auf Apache OpenWhisk und bietet eine offene und erweiterbare Plattform für serverlose Ausführung.

Merkmale:

Integration mit IBM Cloud-Diensten und OpenWhisk-Ökosystem.
Unterstützung für Node.js, Python, Swift, PHP, Java und andere Sprachen.
Ereignisgesteuerte Funktionen mit umfassender Logging- und Debugging-Unterstützung.
Anwendungsfälle: IoT-Datenverarbeitung, Backend-Services für Webanwendungen, Orchestrierung von Cloud-Workflows.

5. Oracle Functions

Oracle Functions ist ein serverloser Dienst, der auf der Oracle Cloud Infrastructure (OCI) basiert und ebenfalls auf dem Open-Source-Projekt Fn Project aufbaut.

Merkmale:

Integration mit Oracle Cloud-Diensten wie Object Storage, Autonomous Database und anderen.
Unterstützung für beliebige Programmiersprachen durch das Fn Project.
Sichere und skalierbare Ausführung von Funktionen.
Anwendungsfälle: Verarbeitung von Oracle-Datenbankereignissen, Integration in Oracle SaaS-Anwendungen, Microservices-Architekturen.

Vorteile von Serverless Computing

Keine Serververwaltung: Entwickler müssen keine Server bereitstellen, verwalten oder skalieren.
Automatische Skalierung: Die Infrastruktur skaliert automatisch mit der Arbeitslast, was die Verwaltung vereinfacht und Kosten optimiert.
Kostenoptimierung: Bezahlt wird nur für die tatsächliche Ausführungszeit der Funktionen, was besonders bei unregelmäßigen oder spitzenlastigen Workloads kosteneffizient ist.
Schnellere Markteinführung: Entwickler können sich auf die Geschäftslogik konzentrieren und Anwendungen schneller bereitstellen.

Nachteile

Einschränkungen der Ausführungszeit: Funktionen haben oft eine begrenzte maximale Ausführungszeit (z.B. 15 Minuten bei AWS Lambda).
Kaltstart-Latenz: Das Initialisieren einer Funktion kann zu Verzögerungen führen, insbesondere bei weniger häufig aufgerufenen Funktionen.
Komplexität der Integration: Das Zusammenspiel vieler kleiner Funktionen und deren Integration kann komplex sein.
Vendor Lock-In: Abhängigkeit von spezifischen Cloud-Anbietern kann die Migration zu anderen Plattformen erschweren.

Fazit

Serverless Computing hat die Anwendungsentwicklung revolutioniert, indem es die Notwendigkeit der Serververwaltung eliminiert und eine automatische Skalierung sowie nutzungsbasierte Abrechnung ermöglicht. Dies führt zu erheblichen Kosteneinsparungen und einer schnelleren Markteinführung von Anwendungen. Der Fokus der Entwickler kann vollständig auf die Geschäftslogik und Funktionalität gelegt werden, während die Cloud-Anbieter die zugrunde liegende Infrastruktur verwalten. Trotz Herausforderungen wie Kaltstart-Latenzen und potenziellem Vendor Lock-In bietet Serverless Computing eine flexible und effiziente Lösung für moderne Anwendungsarchitekturen. Insgesamt ermöglicht es eine deutlich vereinfachte und optimierte Entwicklung und Bereitstellung von Software.