Serverloses Computing Die Cloud-Architektur neu erschaffen
Was ist Serverless Computing?
Serverloses Computing ist ein Cloud-Computing-Modell, das Entwicklern die Verwaltung von Servern erspart. Stattdessen kümmert sich der Cloud-Anbieter um alle Verwaltungsaufgaben für die Infrastruktur, wie Bereitstellung, Skalierung und Wartung. Entwickler können sich so ausschließlich auf das Schreiben und Bereitstellen von Code konzentrieren.
Im Fall von serverlosen Anwendungen werden diese in zustandslosen Compute-Containern ausgeführt, die ereignisgesteuert, kurzlebig (und für einen Aufruf dauerhaft) sind und vollständig von einem Drittanbieter verwaltet werden. Das Erstellen dieser Anwendungen bedeutet, dass Sie Anwendungen erstellen, die auf Ereignisse reagieren, ohne Computer verwalten zu müssen.
Man kann es als eine Fehlbezeichnung sehen, da Server das Programm noch ausführen. Aber das Entscheidende ist: Alle Aufgaben des Infrastrukturmanagements werden vom Entwickler abstrahiert. So können Entwickler Programme erstellen und ausführen, ohne sich um die Infrastruktur kümmern zu müssen.
„Keine Server“: Entmystifizierung ohne Server
Ja, der Begriff kann irreführend sein, da Maschinen immer noch an der Ausführung von Code beteiligt sind - aber es ist ein wirklich wichtiger Unterschied, dass Entwickler diese Server nicht verwalten müssen. Häufig wird es als Function-as-a-Service (FaaS) bezeichnet, da das Programm als Reaktion auf Ereignisse oder Trigger ausgeführt wird.
In diesem Szenario werden Apps in kleinere Blöcke aufgeteilt, die unabhängig voneinander ausgeführt werden.
Diese können durch verschiedene Ereignisse ausgelöst werden, z. B. durch HTTP-Anforderungen, Datenbankänderungen oder Datei-Uploads. Wenn ein Ereignis eintritt, weist der Cloud-Anbieter automatisch Ressourcen zu, um die entsprechende Funktion auszuführen. Dies ermöglicht eine automatische Skalierung und stellt sicher, dass Ressourcen nur bei Bedarf verwendet werden.
Serverless im Vergleich zu Herkömmliche Cloud-Modelle: FaaS, PaaS, Container und VMs
Serverless unterscheidet sich von herkömmlichen Cloud-Modellen wie Platform-as-a-Service (PaaS), Containern und virtuellen Maschinen (VMs) in mehreren wichtigen Punkten:
- FaaS (Function-as-a-Service): FaaS ist eine Kernkomponente von serverfreiem Computing und bietet die Möglichkeit, Code als Reaktion auf Ereignisse auszuführen, ohne Maschinen zu verwalten.
- PaaS – Platform-as-a-Service PaaS bietet eine Plattform für die Erstellung und Ausführung von Programmen, Entwickler müssen jedoch immer noch einige Infrastrukturkomponenten verwalten.
- Container: Container bieten eine leichte und portable Möglichkeit, Anwendungen zu packen und bereitzustellen. Entwickler müssen jedoch weiterhin die zugrunde liegende Infrastruktur verwalten.
Virtuelle Rechner bieten die Möglichkeit, mehrere Betriebssysteme auf einem physischen Server auszuführen. Entwickler müssen jedoch den gesamten virtuellen Rechner verwalten, einschließlich Betriebssystem und Software.
Die Rolle von Kubernetes und Knative
Kubernetes, eine beliebte Container-Orchestrierungsplattform, kann für die Verwaltung serverloser Workloads neben traditionellen containerisierten Anwendungen verwendet werden. Diese Lösung bietet eine Möglichkeit zur konsistenten und zuverlässigen Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung.
Knative, ein Open-Source-Projekt, das auf Kubernetes aufbaut, erweitert seine Möglichkeiten, um eine serverlose Erfahrung zu liefern. Es bietet Funktionen wie automatische Skalierung, anforderungsbasiertes Routing und Pipelines erstellen. Entwickler können so die Vorteile des Computings innerhalb des vertrauten Kubernetes-Ökosystems nutzen.
Was sind die Vorteile von serverlosem Computing?
Serverless Computing bietet einige wichtige Vorteile, die es zu einer attraktiven Option für moderne Anwendungsentwicklung machen. Entwickler können sich darauf konzentrieren, Programme zu schreiben und geschäftlichen Nutzen zu erzielen, indem sie die Notwendigkeit zur Serververwaltung eliminieren. Dies führt zu schnelleren Entwicklungszyklen und geringeren Betriebskosten.
Diese Plattformen skalieren Ressourcen automatisch nach Bedarf und stellen sicher, dass Anwendungen unterschiedliche Workloads ohne manuelle Eingriffe bewältigen können. Dies führt zu optimaler Leistung und Kosteneffizienz. Sie zahlen nur für die tatsächlichen Ressourcen, die während der Funktionsausführung verbraucht werden, und müssen nicht für ungenutzte Kapazität zahlen. Dies führt zu erheblichen Kosteneinsparungen.
Funktionsweise von serverlosem Computing
Serverless wird durch Abstraktion der zugrunde liegenden Infrastruktur betrieben, sodass Entwickler sich auf das Schreiben von Code konzentrieren können, ohne Computer verwalten zu müssen. Wenn ein Ereignis eine Funktion auslöst, weist der Cloud-Anbieter die erforderliche Ressource zu, um sie auszuführen. Die Funktion wird in einem zustandslosen Container ausgeführt, d. h., zwischen Aufrufen werden keine Daten gespeichert. Sobald die Funktion ihre Ausführung abgeschlossen hat, werden die Ressourcen freigegeben und der Container beendet.
Dieser Vorgang wird für jeden Ereignisauslöser wiederholt, um sicherzustellen, dass eine Ressource nur verwendet wird, wenn sie benötigt wird. Der Cloud-Anbieter kümmert sich um alle Aspekte des Infrastrukturmanagements, einschließlich Skalierung, Bereitstellung und Sicherheit. Teams können sich so ausschließlich auf das Schreiben und Bereitstellen von Code konzentrieren, ohne sich um die zugrunde liegende Infrastruktur kümmern zu müssen.
Backend im Vergleich zu Front-End: Die Backend-Dienste
Serverless Computing wird hauptsächlich als Backend-Lösung verwendet, die die Logik und Datenverarbeitung hinter den Kulissen übernimmt. Das Frontend hingegen ist für die Benutzeroberfläche und die Interaktion mit der Anwendung verantwortlich.
Backend kann eine Vielzahl von Funktionen enthalten, wie z. B. API Gateways: Diese bieten eine Möglichkeit, APIs zu erstellen und zu verwalten, die Backend-Dienste Frontend-Anwendungen bereitstellen.
In Bezug auf Authentifizierung und Autorisierung kann sie Benutzerauthentifizierung und Autorisierung verarbeiten und so den sicheren Zugriff auf eine Back-End-Ressource sicherstellen. Storage bietet skalierbaren und dauerhaften Objektspeicher für verschiedene Datentypen.
Muster und Dienste in serverlosen Anwendungen
Serverless-Lösungen folgen oft spezifischen Mustern und nutzen verschiedene Dienste, um ihre Ziele zu erreichen. Zu den geläufigen Mustern gehört die ereignisgesteuerte Architektur. Bei diesem Muster werden Anwendungen erstellt, die in Echtzeit auf Ereignisse reagieren. Code wird durch Ereignisse ausgelöst, z. B. durch HTTP-Anforderungen oder Datenbankänderungen, und führt spezifische Aktionen basierend auf den Ereignisdaten aus.
Mit der Microservice-Architektur werden Programme in kleinere, unabhängige Teile unterteilt, die über APIs miteinander kommunizieren. Mit Serverless lassen sich individuelle Microservices implementieren, was eine höhere Flexibilität und Skalierbarkeit ermöglicht.
Die Bedeutung einer End-to-End-Plattform ohne Server
Eine End-to-End-Lösung spielt eine entscheidende Rolle bei der Erschließung des vollen Potenzials von IaaS . Es bietet ein umfassendes Paket von Tools und Services, die den gesamten Entwicklungslebenszyklus optimieren, von der Erstellung und dem Testen bis hin zur Bereitstellung und Überwachung von Serverlösungen. Zu den wichtigsten Vorteilen dieser Plattform gehören:
- Vereinfachte Entwicklung: Durch die Integration verschiedener Komponenten, wie z. B. APIs, Datenbanken und Speicher, in eine einheitliche Plattform können Entwickler mühelos komplexe Anwendungen erstellen und deployen, ohne dabei unterschiedliche Dienste zusammenstellen zu müssen.
- Optimierte Bereitstellung: Diese Plattformen bieten automatisierte Bereitstellungspipelines, die das Deployment von Anwendungen vereinfachen. So können sich Teams auf das Schreiben von Code konzentrieren, anstatt sich um die komplexen Aspekte der Bereitstellung zu kümmern.
- Verbesserte Beobachtbarkeit: Umfassende Überwachungs- und Protokollierungsfunktionen von End-to-End-Plattformen ermöglichen Einblicke in die Leistung und den Zustand ihrer serverlosen Anwendungen. Dadurch können Probleme schnell identifiziert und behoben werden, was eine optimale Leistung gewährleistet.
- Kostenoptimierung: End-to-End-Plattformen beinhalten häufig Funktionen zur Kostenoptimierung, wie z. B. automatische Skalierung und Ressourcenkontrolle, die dazu beitragen, unnötige Ausgaben zu reduzieren und die Ressourcennutzung zu optimieren.
- Verbesserte Zusammenarbeit Durch die Bereitstellung einer zentralen Plattform für die Verwaltung von Anwendungen erleichtern End-to-End-Plattformen die Zusammenarbeit zwischen Entwicklungsteams. Dies ermöglicht eine nahtlose Kommunikation, den Austausch von Wissen und effiziente Entwicklungsworkflows.
Eine End-to-End-Plattform wirkt als Katalysator für die Umsetzung und versetzt Sie in die Lage, skalierbare, zuverlässige und kosteneffiziente Anwendungen mühelos zu entwickeln und bereitzustellen. Sie eliminiert die Komplexität und den Overhead, der mit der Verwaltung einzelner Komponenten verbunden ist, und ermöglicht es Entwicklern, sich auf die Bereitstellung von geschäftlichem Nutzen zu konzentrieren.
Vielfältige Anwendungen für serverloses Computing
Serverless Computing revolutioniert die Erstellung und Bereitstellung von Anwendungen und bietet eine Vielzahl von Anwendungsfällen für verschiedene Branchen und Domänen.
Verbesserung von Microservices und Backends
Serverless eignet sich natürlich für Microservice-Architekturen, bei denen Anwendungen in kleinere, unabhängige Blöcke zerlegt werden. Jeder Microservice kann als Funktion implementiert werden, was eine unabhängige Skalierung und Bereitstellung ermöglicht. Dies ermöglicht eine höhere Flexibilität, Agilität und Resilienz im Vergleich zu traditionellen monolithischen Architekturen. Darüber hinaus kann serverloser Code problemlos als APIs verfügbar gemacht werden, was eine nahtlose Möglichkeit zur Integration verschiedener Teile und Anwendungen bietet.
Optimierung von Datenverarbeitungs-Workflows
Serverless Computing eignet sich gut für Datenarbeitslasten, wie ETL-Pipelines (Extract, Transform, Load), Echtzeit- und Batch-Verarbeitung. Serverlose Vorgänge können durch Ereignisse ausgelöst werden, z. B. durch das Eintreffen neuer Daten in einer Datenbank oder durch das Hochladen einer Datei auf einen Speicherdienst. Dies ermöglicht ein automatisches Wachstum und stellt sicher, dass Ressourcen nur bei Bedarf verwendet werden, was zu Kosteneinsparungen und einer höheren Effizienz führt.
Revolutionierung der Entwicklung von Web und Anwendungen
Serverless verändert die Art und Weise, wie Web- und mobile Anwendungen erstellt werden. Durch die Nutzung dieser Technologie für Backend-Logik können sich Entwickler auf die Gestaltung umfassender Frontend-Erfahrungen konzentrieren, ohne sich um Infrastrukturmanagement kümmern zu müssen. Sie kann Aufgaben wie Benutzerauthentifizierung, Datenvalidierung und API-Integration bewältigen und gibt Teams die Möglichkeit, sich auf die Kernfunktionen ihrer Anwendungen zu konzentrieren.
Automatisierung des Dokumenten- und Medienmanagements
Serverless kann verschiedene Aspekte des Dokumenten- und Medienmanagements automatisieren, wie z. B. das Ändern der Bildgröße, die Transkodierung von Videos und die Konvertierung von Dokumenten. Code kann durch Ereignisse ausgelöst werden, z. B. durch das Hochladen neuer Dateien auf einen Speicherdienst und das automatische Ausführen der erforderlichen Verarbeitungsaufgaben. Dies kann den manuellen Aufwand erheblich reduzieren und Workflows optimieren.
Herausforderungen und Überlegungen zu serverlosem Computing
Serverless ist in der Regel an bestimmte Cloud-Anbieter gebunden, was zu Vendor-Lock-in führen kann. Entscheidend ist, einen Anbieter mit einem robusten Ökosystem auszuwählen und bei Bedarf Strategien für Portabilität zu erwägen.
Das Debuggen serverloser Anwendungen kann aufgrund des verteilten Charakters der Architektur eine größere Herausforderung darstellen. Umfassende Überwachungs- und Protokollierungstools sind für die Identifizierung und Behebung von Problemen von entscheidender Bedeutung.
Es stimmt, dass diese Teams einen Großteil der Sicherheitsaufgaben übernehmen und trotzdem für die Sicherung von Code und Daten verantwortlich sind. Die richtige Authentifizierung, Autorisierung und Eingabevalidierung sind für den Schutz von Apps unerlässlich.
Serverless kann kosteneffizient sein. Daher ist es wichtig, die Nutzung zu überwachen und zu optimieren, um unerwartete Kosten zu vermeiden. Das Festlegen von Budgets und Warnungen kann zur Kostenkontrolle beitragen.
Best Practices für die Implementierung einer serverlosen Architektur
Serverless sollte stateless sein, d. h., sie verlassen sich nicht auf Informationen, die zwischen Aufrufen im Speicher gespeichert sind. Dies gewährleistet Skalierbarkeit und vermeidet Probleme, wenn Operationen hochskaliert oder heruntergefahren werden.
Minimieren Sie die Ausführungszeit der Funktionen und die Speicherauslastung, um Kosten zu senken und die Leistung zu verbessern. Techniken wie Caching, Codeoptimierung und Minimierung externer Abhängigkeiten können dabei helfen.
Nicht jede Aufgabe eignet sich besonders für serverlose Server. Wählen Sie serverlose Anwendungen für Aufgaben, die ereignisgesteuert sind, variable Arbeitslasten haben oder ein schnelles Wachstum erfordern. Für besser vorhersehbare Workloads sind herkömmliche Architekturen möglicherweise besser geeignet.
Tools und Technologien für serverloses Computing
Für den Einsatz ohne Server stehen eine Reihe von Tools und Technologien zur Verfügung. Mit serverlosen Frameworks bieten diese Frameworks eine Möglichkeit, serverlose Funktionen und zugehörige Ressourcen mithilfe von Code zu definieren und bereitzustellen.
Monitoring und Protokollierung spielen ebenfalls eine Rolle. Diese Tools bieten einen Einblick in die Leistung und den Zustand von Anwendungen.
API-Gateways sind ein weiterer zentraler Punkt, da diese Dienste eine Möglichkeit bieten, APIs für serverlose Aspekte zu erstellen und zu verwalten und Aufgaben wie Authentifizierung, Routing und Ratenbegrenzung zu bewältigen.
Erweitern von dedizierten Serverumgebungen mit Serverless
Während Dedicated Server eine stabile Leistung und Kontrolle bieten, kann die Integration von serverlosem Computing ihre Fähigkeiten weiter verbessern. Durch die Auslagerung bestimmter Workloads auf serverlose Funktionen können Unternehmen die Ressourcennutzung optimieren, die Skalierbarkeit verbessern und den betrieblichen Overhead reduzieren.
Eine Möglichkeit, serverlose Lösungen in einer dedizierten Umgebung zu nutzen, ist die Bereitstellung ereignisgesteuerter Funktionen, die bestimmte Aufgaben bewältigen. Ein Dedicated Server, der eine Webanwendung hostet, kann beispielsweise serverlose Funktionen für die Bildverarbeitung, Video-Transkodierung oder Informationstransformation nutzen.
Auf diese Weise werden die Ressourcen des Dedicated Servers freigesetzt, die sich auf die Kernanwendungen konzentrieren können. Dies führt zu einer verbesserten Leistung und Reaktionsgeschwindigkeit.
Eine weitere Möglichkeit zur Erweiterung von dedizierten Serverumgebungen mit serverlosen Lösungen ist die Implementierung einer hybriden Architektur. Bei diesem Ansatz werden bestimmte Komponenten der Anwendung auf dem dedizierten Server bereitgestellt, während andere als serverlose Funktionen implementiert werden.
OVHcloud und Serverless Computing
OVHcloud bietet eine robuste Suite an serverlosen Lösungen, mit denen Entwickler und Unternehmen Anwendungen erstellen, deployen und skalieren können, ohne sich um die Verwaltung kümmern zu müssen.
Mit Knative auf unserem Managed Kubernetes bieten wir eine einfache, effiziente Möglichkeit, skalierbare, ereignisgesteuerte Apps zu erstellen, die Ressourcenverbrauch und Kosteneffizienz optimieren.
Mit dem serverlosen PaaS von OVHcloud können Sie Ihren Code ausführen, ohne Server bereitzustellen oder zu steuern. Unsere serverlose Lösung skaliert Ihre Anwendungen automatisch nach Bedarf und sorgt für optimale Leistung und Kosteneffizienz.
Ganz gleich, ob Sie Microservices, Web-Apps oder Processing-Pipelines entwickeln: Unsere Compute-Lösungen bieten die Flexibilität und Leistung, die Sie brauchen, um Ihre Ideen zum Leben zu erwecken - und die notwendige Sicherheit, um sich vor Eindringlingen und DDoS-Angriffen zu schützen.
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Der Einstieg bei OVHcloud ist einfach und intuitiv. Erstellen Sie zunächst einen OVHcloud Account, falls Sie noch keinen haben.
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