Serverloses Computing: Hauptfunktionen und Funktionsweise

Serverlos Computing ist ein einzigartiger Ansatz zum Hosten von Webanwendungen, der Ihnen die gesamte Serververwaltungsarbeit abnimmt und es den Entwicklern ermöglicht, das zu tun, was sie am besten können.

Flexibilität, einfache Verwaltung, einfache Skalierung und geringere Kosten sind einige der Highlights, die Serverless Computing für Entwicklerteams und Unternehmen sehr attraktiv machen.

In einer Serverless-Computing-Umgebung wird serverseitiger Code bei Bedarf ausgeführt, ohne dass ein dedizierter Server, eine virtuelle Maschine oder sogar ein Container im Dauerbetrieb erforderlich ist.

Dieser Beitrag erkundet die Welt des Serverless Computing, um zu zeigen, wie Ihr Unternehmen oder Ihr nächstes Projekt.

Wie funktioniert serverloses Computing?

Ein serverloser Dienst ist eine Computerumgebung, die vollständig vom Dienstanbieter verwaltet wird. Ein Entwickler muss lediglich seine Funktion erstellen und auf die Plattform hochladen, und dann wird alles automatisch abgewickelt. So geht es.

Auslösen: Jede serverlose Funktion verfügt über einen Ereignisauslöser, der sie in Aktion setzt. Es kann sich um eine HTTP- oder Datenbankanforderung, einen Cron-Job, einen Datei-Upload oder was auch immer handeln. Der Punkt ist, dass jeder weiß, was passieren muss, damit das Skript ausgeführt wird.
Ressourcenverteilung: Wenn das erwartete Ereignis/der erwartete Auslöser eintritt, liegt es an der Plattform, innerhalb von Millisekunden schnell eine Ausführungsumgebung mit CPU, Speicher und Netzwerk einzurichten. Dies geschieht in der Regel mit Behälter.
Funktionsausführung: Die Plattform übergibt die Ausführung nach der Ressourcenzuweisung an das Skript, sodass die Anwendung nun in der Ausführungsumgebung des Dienstanbieters ausgeführt werden kann.
Skalierung: Wenn mehr Ressourcen benötigt werden, skaliert das System automatisch, indem es mehr Container mit der Anwendung hochfährt, um die Last auszugleichen.
Ergebnisse & Management: Je nach Anbieter und Dienst können unterschiedliche Aufgaben, Ergebnisse, Reaktionen, Überwachungs- und Protokollierungsprozesse ablaufen. Für die Pay-as-you-go-Abrechnung werden auch verbrauchte Ressourcen erfasst.

Hauptmerkmale serverloser Systeme

Es gibt bestimmte Funktionen, die die meisten Serverless-Computing-Plattformen unabhängig von ihren anderen Unterschieden gemeinsam haben. Um Serverless Computing besser zu verstehen, finden Sie hier die folgenden Schlüsselfunktionen.

Cloud-basiert: Serverless Computing ist eine Cloud-native Anwendungsentwicklungs- und Bereitstellungstechnologie.
Keine Serververwaltung: Eine Serverless-Computing-Plattform erleichtert Benutzern die Entwicklung und Bereitstellung von Apps, ohne Server verwalten zu müssen. Laden Sie einfach Ihren Code hoch und alles Weitere wird automatisch erledigt.
Ereignis-/triggergesteuert: Im Gegensatz zu virtuellen Maschinen und Containerdiensten laufen serverlose Systeme nicht immer. Sie werden vielmehr nur dann aktiviert, wenn sie durch ein Ereignis oder einen Auslöser benötigt werden.
Pay-As-You-Go: Serverloses Computing verbraucht nur dann Ressourcen, wenn es ausgelöst wird. Dadurch sind sie günstiger im Betrieb als Container, die immer aktiv sein müssen, unabhängig davon, ob sie genutzt werden oder nicht. Daher werden serverlose Dienste nach Nutzung im Pay-as-you-go-Format abgerechnet.
Automatische Skalierung: Die serverlose Plattform skaliert die Ressourcenzuteilung für eine Anwendung automatisch nach oben oder unten, um deren Lastanforderungen auszugleichen.
Standardmäßig zustandslos: Die meisten serverlosen Plattformen sind standardmäßig zustandslos, was bedeutet, dass sie zwischen Aufrufen keine Daten speichern. Diese Funktion macht sie kurzlebig und ideal für den asynchronen Programmieransatz, bei dem mehrere Aufgaben gleichzeitig bearbeitet werden.

Die geschäftlichen Vorteile von Serverless Computing

Hier sind einige der geschäftlichen Vorteile von Serverless Computing.

Vereinfachte Entwicklung: Es besteht keine Notwendigkeit, die Infrastruktur zu verwalten. Keine Serverkonfiguration, keine Umgebungen, keine Budgets und nichts einzurichten. Sie müssen sich nur auf die Entwicklung Ihrer App konzentrieren und Ihre serverlose Plattform kümmert sich um den Rest.
Schnellere Markteinführung: Wenn Sie weniger Zeit für die Infrastrukturverwaltung aufwenden, kann Ihr Team mehr Funktionen und Anwendungen entwickeln und auf den Markt bringen.
Kosteneffizienz: Serverlose Systeme eignen sich perfekt für Anwendungen, die nicht ständig genutzt werden. Dadurch sparen Sie Kosten, die für die Wartung eines ständig verfügbaren Servers oder Containers angefallen wären.
Automatische Skalierung: Kein Grund zur Sorge Budgetierung zur Verwaltung der Serverlasten. Ihre Anwendung wird automatisch skaliert und Ihnen wird nur das in Rechnung gestellt, was Sie genutzt haben.

Serverlos vs. Container

Serverloses Computing und Containerisierung sind zwei Cloud-native Technologien, mit denen Sie Kosten sparen, Anwendungen schnell und zuverlässig bereitstellen, Ihre Abläufe automatisieren und bei Bedarf einfach skalieren können.

Obwohl sie scheinbar ähnlichen Zwecken dienen, unterscheiden sich Container und serverlose Systeme. Zunächst muss der Entwickler einen Container starten und verwalten, der seine Ausführungsumgebung bereitstellt, während der Dienstanbieter dies alles in serverlosen Setups erledigt.

Zweitens eignen sich Container besser für größere Anwendungen, die über einen längeren Zeitraum ausgeführt werden müssen, während serverlose Anwendungen besser für kleinere Anwendungen geeignet sind, die nicht oft verwendet werden. Darüber hinaus bieten Container eine vollständige Kontrolle über die Ausführungsumgebung, während Serverless nur wenige oder gar keine Umgebungskontrollen bietet.

Schließlich sind Container portabel, da Sie Ihren Container problemlos von einem Anbieter zum anderen übertragen können, während serverlose Anwendungen unter einer Anbieterbindung leiden können, da die Ausführungsumgebung jedes Anbieters einzigartig ist.

Serverlos vs. FaaS vs. BaaS

Eine weitere Gruppe ähnlicher, aber unterschiedlicher Begriffe sind Serverless, FaaS und BaaS. FaaS steht für Function as a Service, während BaaS für Backend as a Service steht. Beide Technologien sind Teilmengen von Serverless, unterscheiden sich jedoch im Ansatz.

Function as a Service ist der Begriff, der am häufigsten mit Serverless Computing in Verbindung gebracht wird. Es handelt sich um ein System, bei dem der Anbieter alle Ressourcen bereitstellt, die zur Ausführung einer Anwendung in der Cloud erforderlich sind. FaaS-Anwendungen sind in der Regel spezifisch für eine Programmiersprache und führen häufig bei jedem Aufruf eine einzelne, spezifische Aktion aus.

Backend as a Service hingegen umfasst alle Dienste, die eine cloudbasierte App zum Funktionieren benötigt. Dazu können Hosting, Datenbankdienste, Authentifizierungsdienste, Skalierbarkeit usw. gehören. BaaS-Dienste machen ebenso wie FaaS Server, virtuelle Maschinen und Containerverwaltung überflüssig.

Arten von serverlosen Systemen und Branchenanwendungen

Die serverlose Technologie stellt die meisten Computerfunktionen bereit, die Benutzer in einer Cloud-Umgebung benötigen, ohne dass die zugrunde liegende Infrastruktur verwaltet werden muss. Im Folgenden sind einige der vielen Möglichkeiten aufgeführt, wie diese serverlosen Dienste angeboten werden.

FaaS (Funktion als Service): Von PHP über JavaScript bis hin zu GO-Funktionen bieten viele Anbieter unterschiedliche FaaS-Pakete für verschiedene Sprachen an, die auch automatisch skalieren.
BaaS (Backend as a Service): Von Netlify zu AWS verstärken, Firebase, AppWriteund vielen anderen erleichtert Backend-as-a-Service die Entwicklung bestimmter Arten von Web-Apps.
Statisches Webhosting: Statische Websites benötigen keinen Backend-Server wie PHP und MySQL. Sie stellen lediglich vorgerenderte HTML- und JavaScript-Dateien bereit, wodurch sie einfach und kostengünstig zu warten sind. Sie sind auch die am schnellsten ladenden Websites und eignen sich hervorragend für SEO.
Streaming-Datenverarbeitung: Serverlose Anwendungen eignen sich ideal für die Streaming-Datenverarbeitung, da sie je nach Bedarf skaliert werden können und sich perfekt für alle Arten von Echtzeitanalysen eignen.
Mobile & Web Apps: Wenig genutzte Mobil- und Web-Apps profitieren gleichermaßen stark von serverlosen Bereitstellungen.
Datenbanken: Auch Datenbankanwendungen mit variabler oder unvorhersehbarer Auslastung können die vielen Vorteile des Serverless Computing nutzen.
Micro-Services und APIs: Serverlose Systeme sind die ideale Plattform für die Entwicklung und Bereitstellung von Mikrodiensten und APIs mit unvorhersehbarem Bedarf.
Bedarfsgesteuerte/ereignisgesteuerte Prozesse: Jedes instabile Ereignis, das verarbeitet werden muss, profitiert von der Serverlosigkeit.
IoT-Apps: Internet-of-Things-Anwendungen mit ihrer geringen Nutzlast und anderen minimalen Anforderungen eignen sich gut für die Verbindung mit serverlosen Anwendungen.
Cron/geplante Aufgaben: Eine weitere großartige Gelegenheit für Serverless.
Asynchrone Aufgaben und Stapelverarbeitung: Eine zustandslose, serverlose Umgebung ist gleichermaßen ideal für die Bearbeitung asynchroner Aufgaben und die Stapelverarbeitung von Daten mit unvorhersehbarem Bedarf.

Herausforderungen serverloser Systeme

Serverloses Computing hat auch seine Herausforderungen und Nachteile. Dies sind die verschiedenen Gründe, die die Umsetzung entweder einschränken oder den Einsatz in bestimmten Projekten unmöglich machen. Sie sind wie folgt.

Kaltstart: Eine serverlose Anwendung wird einige Anfang Verzögerungen, wenn sie nicht häufig verwendet wird. Diese Verzögerung oder dieser Kaltstart tritt auf, weil die Plattform eine serverlose Anwendung automatisch in den Ruhezustand versetzt, wenn sie nicht verwendet wird, um Ressourcen freizugeben. Wenn die App erneut angefordert wird, erstellt die Plattform ihre Ausführungsumgebung schnell neu.
Anbieterbindung: Im Gegensatz zu virtuellen Maschinen und Containertechnologien hängt die serverlose Computertechnologie vollständig vom Dienstanbieter ab. Sie stellen die Umgebung bereit, legen Anwendungsberechtigungen, Speicher- und CPU-Kapazität, Ausführungsgrenzen usw. fest. Eine solche Situation führt tendenziell dazu, dass Entwickler von der Plattform des Dienstanbieters abhängig werden, da es schwieriger wird, den Anbieter zu wechseln.
Kontrollverlust: Als Entwickler haben Sie nur begrenzte Kontrolle über die Ausführungsumgebung. Das Beste, was Sie oft tun können, ist, einen Dienstanbieter mit genau der Ausführungsumgebung, den Variablen und Berechtigungen auszuwählen, die Sie benötigen.
Test- und Debugging-Probleme: Ausführungs- und Systemfehler in einer serverlosen Umgebung hängen von der Plattform ab. Einige sind besser als andere, aber nicht so gut wie ein Container- oder VM-Setup.
Limits: Speicher- und Ausführungszeitlimits werden vom Anbieter festgelegt und können nicht geändert werden.

Liste beliebter serverloser Dienste

Im Folgenden sind einige der beliebtesten serverlosen Dienste im Internet aufgeführt.

AWS serverlos: Einschließlich Lambda, Fargate, Schrittfunktionen und mehr
Google Cloud Serverlos: Einschließlich Cloud Run, Functions, Eventarc, Firestore, Cloud SQL, Scheduler
Microsoft Azure: Einschließlich Speicher, Datenbank, Computing und DevOps
IBM Cloud-Funktionen
Alibaba Cloud Function Compute
Netlify-Funktionen
Vercel Edge-Funktionen
Twillo-Funktionen
Firebase Cloud-Funktionen
AWS verstärken
AppWrite

Häufig gestellte Fragen

Hier finden Sie häufig gestellte Fragen zum Thema Serverless Computing.

F: Was ist der Hauptvorteil eines serverlosen Systems?

A: Der Hauptvorteil liegt in der Benutzerfreundlichkeit, da kein Server eingerichtet oder verwaltet werden muss und gleichzeitig zuverlässige und skalierbare Webanwendungen ausgeführt werden.

F: Was ist ein Kaltstart in serverlosen Systemen?

A: Der Kaltstart eines serverlosen Systems bezieht sich auf die anfängliche Verzögerung bei der Ausführung einer Anwendung oder Funktion, wenn diese eine Zeit lang nicht verwendet wurde. Diese Verzögerung wird dadurch verursacht, dass das System neue Ressourcen einrichten muss, um den Code auszuführen.

F: Kann ich ein serverloses System für jede Art von Anwendung verwenden?

A: Begrenzte Ausführungszeiten machen es unmöglich, alle Arten von Anwendungen ohne Server auszuführen. Mit Serverless können Sie nur Anwendungen ausführen, die nur wenige Minuten oder weniger dauern, da Dienstanbieter in der Regel Zeitlimits festlegen.

F: Welche Programmiersprachen kann ich für Serverless Computing verwenden?

A: Sie können jede Programmiersprache für eine serverlose App verwenden. Sie müssen jedoch zunächst sicherstellen, dass Ihr Dienstanbieter diese Sprache unterstützt. Die meisten Anbieter listen die von ihnen unterstützten Sprachen auf.

F: Ist es möglich, eine serverlose Anwendung zu debuggen?

A: Abhängig von den vom Dienstanbieter bereitgestellten Tools kann dies möglich sein. Allerdings ist das Debuggen im Allgemeinen schwieriger als bei einer Containeranwendung.

F: Kann ich serverlose mit serverbasierten Diensten kombinieren?

A: Ja, sicher.

Schlussfolgerung

Serverless Computing ist ein revolutionärer Ansatz zum Entwickeln und Hosten von Anwendungen in der Cloud. Es macht die Verwaltung einfacher, kostengünstiger im Betrieb und bietet die Möglichkeit einer Skalierung auf Unternehmensniveau.

Ganz gleich, ob Sie ein Entwickler sind, der seinen Arbeitsablauf vereinfachen möchte, oder ein Unternehmen, das seine IT-Infrastruktur optimieren möchte, Sie werden zustimmen, dass Serverless Computing von Dauer ist und Ihnen bei der Verbesserung Ihres nächsten Projekts helfen kann.