Einführung in die serverlose Architektur: Vor- und Nachteile

Die serverlose Architektur wurde in letzter Zeit als Durchbruch bei der Entwicklung und dem Einsatz von cloudbasierten Softwareanwendungen anerkannt. Dieses bahnbrechende Paradigma verändert die Art und Weise, wie Entwickler/innen denken, Software-Systeme erstellen und verwalten, grundlegend. Serverloses Computing abstrahiert alle Infrastrukturbelange und ermutigt Entwickler/innen, sich auf das Schreiben der Anwendungslogik zu konzentrieren. Das beschleunigt den Entwicklungsprozess und erhöht die Flexibilität bei der Softwarebereitstellung.

In diesem Artikel erfahren wir, was eine serverlose Architektur beinhaltet, welche Vorteile sie bietet und welche Nachteile sie im Vergleich zum traditionellen Hosting hat.

Was ist eine serverlose Architektur?

Die serverlose Architektur wurde absichtlich geschaffen, um den Entwicklern einen Großteil der Verantwortung für das Infrastrukturmanagement abzunehmen. Dies ermöglicht eine dynamische Verwaltung der Serverzuweisung und -bereitstellung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Serverkonfigurationen müssen sich Entwickler/innen bei einem serverlosen Modell nicht mehr darum kümmern, Serverkapazitäten im Voraus zu mieten oder zu kaufen. Beim serverlosen Computing muss man sich nicht um die Wartung und Skalierung der Server kümmern.

Der Begriff „serverlos“ ist falsch, denn er suggeriert, dass es keine Server gibt. Ganz im Gegenteil, Server sind in dieser Architektur genauso wichtig, aber ihre Verwaltung ist dem Blick des Entwicklers entzogen. Dieser Aspekt der Idee ist im Grunde genommen ein zentrales Leitprinzip für serverloses Computing. Alles, was die Entwickler/innen tun müssen, ist, den Code zu schreiben und bereitzustellen; Dinge wie die Wartung der Server, die Ressourcenzuweisung und natürlich die Ausfallsicherheit der Infrastruktur sind Sache von Dienstanbietern wie der Cloud. Das macht die Entwicklung einfacher und effizienter, weil sich die Entwickler/innen auf ihr Kernprodukt konzentrieren können, ohne sich um die Serververwaltung kümmern zu müssen.

Vorteile der serverlosen Architektur

Hier sind die wichtigsten Vorteile der serverlosen Architektur:

Kosteneffizienz

Einer der Hauptvorteile der serverlosen Architektur ist ihre Kosteneffizienz. Bei serverlosem Computing zahlen Unternehmen nur für die Ressourcen, die ihre Anwendungen tatsächlich nutzen. Dieses Pay-as-you-go-Modell kann die Gemeinkosten und Betriebskosten, die mit ungenutzten Servern und ungenutzten Kapazitäten verbunden sind, erheblich reduzieren.

Skalierbarkeit

Serverlose Anwendungen sind von Natur aus skalierbar und können sich automatisch an die unterschiedlichen Anforderungen der Anwendung anpassen. Egal, ob kleine Anfragen oder Tausende von Anfragen parallel verarbeitet werden müssen, das serverlose Framework skaliert die Ressourcen adaptiv für die artikulierte Leistung der Anwendung. Entsprechende Maßnahmen werden ohne manuelle Eingriffe des Entwicklers ergriffen, so dass hochelastische Lösungen entstehen, die sich an unterschiedliche Muster von Arbeitslasten anpassen. Diese Elastizität ist besonders bei Anwendungen mit unregelmäßigem Datenverkehr nützlich und macht Serverless zur idealen Plattform, um sporadische oder explosionsartige Nachfragesteigerungen zu bewältigen.

Schnelleres Markteinführungszeit

Da es beim serverlosen Computing kein Infrastrukturmanagement gibt, können sich die Entwickler/innen voll und ganz auf die Programmierung konzentrieren, was den Verwaltungsaufwand erheblich reduziert. Diese Straffung der Prozesse beschleunigt die Entwicklungszyklen und führt zu schnelleren Implementierungen und einer kürzeren Markteinführungszeit. Diese Flexibilität ist für Unternehmen von unschätzbarem Wert, denn sie ermöglicht es ihnen, sich schnell anzupassen und auf rasche Marktveränderungen zu reagieren und sich so einen Wettbewerbsvorteil zu sichern.

Vereinfachtes operatives Management

Serverloses Computing abstrahiert die Komplexität von Servern und Infrastrukturmanagement und verlagert so die Verantwortung für Wartung, Patches und Ähnliches auf Cloud-Anbieter. Dadurch ändern sich die betrieblichen Anforderungen und das erforderliche Fachwissen der Entwickler/innen über die Infrastruktur wird reduziert. Mit Serverless Computing können sich die Teams mehr auf die Entwicklung und Innovation konzentrieren, anstatt sich mit den technischen Aspekten der Serverwartung zu belasten.

Verbesserte Verlässlichkeit

Serverlose Plattformen verbessern die Robustheit und Zuverlässigkeit von Anwendungen, indem sie sowohl die physische Hardware als auch die virtualisierten Ressourcen, auf denen eine Anwendung läuft, automatisch verwalten. Die eingebaute Fehlertoleranz und die Hochverfügbarkeitsfunktionen dieser Plattformen verhindern daher Ausfallzeiten der Anwendung und können zu einem zuverlässigeren und vorhersehbaren Nutzererlebnis führen. Die automatische Anpassung kritischer Ressourceneinstellungen hilft dabei, die Kontrolle über den Dienst bei dynamischen oder unvorhersehbaren Belastungen zu behalten.

Nachteile der serverlosen Architektur

Hier sind die Nachteile der serverlosen Architektur:

Bindung an den Anbieter

Serverlose Dienste führen dazu, dass Unternehmen in erheblichem Maße an die Funktionen des gewählten Cloud-Anbieters gebunden sind. Diese hohe Abhängigkeit ist darauf zurückzuführen, dass serverlose Anwendungen in der Regel stark mit den speziellen Tools und Diensten des jeweiligen Anbieters integriert sind. Dies erschwert den Wechsel des Anbieters, da er massive Anwendungsänderungen mit sich bringt. Die Folge ist, dass dies die Flexibilität und Souveränität eines Unternehmens über seine Infrastruktur stark einschränken kann.

Kaltstarts

Das Problem des „Kaltstarts“ ist die häufigste Herausforderung beim serverlosen Computing. Das Problem tritt auf, wenn die Funktion nicht aufgerufen oder einige Zeit nicht genutzt wurde. In diesem Fall muss der Anbieter bei jedem Aufruf der Funktion eine komplett neue Instanz des Arrangements der Laufzeitumgebung der Funktion starten. Dadurch entsteht eine Anlaufzeit, die die Leistung von Anwendungen beeinträchtigen kann, bei denen es auf eine schnelle Reaktion ankommt. Dadurch wird das Ideal der schnellen Ausführung, das Serverless Deployments bieten sollen, unterbrochen.

Herausforderungen bei der Fehlersuche und Überwachung

Herkömmliche Debugging- und Überwachungstechniken sind in einer serverlosen Architektur sehr komplex. Da die Entwickler keine direkte Kontrolle über die Backend-Server haben, ist es für sie schwierig, Probleme zu finden und zu beheben. Daher werden Tools und Dienste aus der Cloud für die Diagnose benötigt, die speziell für serverlose Umgebungen entwickelt wurden. Diese von der Cloud bereitgestellten Tools und Dienste können also einen Paradigmenwechsel bei den traditionellen Techniken zur Verwaltung der Anwendungsleistung und Fehlerbehebung bewirken. Dies kann für die Nutzer/innen eine steilere Lernkurve und eine stärkere Bindung an den Anbieter bedeuten.

Sicherheitsprobleme

Obwohl Cloud-Anbieter gute Sicherheitsmaßnahmen anbieten, können serverlose Anwendungen durch gemeinsam genutzte Ressourcen Sicherheitsrisiken ausgesetzt sein. Außerdem erschwert die verteilte Natur von serverlosen Anwendungen die Verwaltung der Anwendungssicherheit, da die Anwendungen mit verschiedenen Diensten und APIs interagieren, die möglicherweise nicht zu 100 % sicher sind. Darüber hinaus wird die Gewährleistung des Datenschutzes zu einer Herausforderung, da sensible Informationen mehrere Systeme und Umgebungen durchlaufen, was sie im Falle eines Verstoßes anfälliger für Angriffe macht.

Beschränkungen bei der lokalen Entwicklung

Die Entwicklung von serverlosen Anwendungen und deren lokales Testen kann Kopfschmerzen bereiten, weil sie stark von der Cloud-Umgebung abhängen. Die Entwickler müssen oft Emulationssoftware verwenden oder den Code zum Testen direkt in der Cloud bereitstellen. Das ist in den meisten Fällen der Fall. Solche Prozesse können die Entwicklung auf verschiedene Weise erschweren. Zum Beispiel kann es sein, dass die Emulation die Cloud-Umgebung nicht perfekt widerspiegelt. Außerdem können häufige Cloud-Bereitstellungen zeitaufwändig und teuer sein.

Vergleich mit traditionellen Hosting-Optionen

Der Vergleich der serverlosen Architektur mit traditionellen Hosting-Optionen hängt von mehreren Faktoren ab.

1. Managed VPS: Eine serverlose Architektur lässt sich viel besser und kostengünstiger skalieren als ein managed VPS-Hosting, bei dem die virtuellen Server in der Regel manuell bereitgestellt und gewartet werden müssen. Allerdings bietet ein verwalteter VPS möglicherweise mehr Kontrolle über die Infrastruktur und eine bessere Leistung für Anwendungen mit gleichbleibender Arbeitslast.
2. Dediziertes Hosting: Dedizierte Hosting-Server bieten zwar die vollständige Kontrolle über die physischen Server, haben aber nicht die Skalierbarkeit und die Kostenvorteile einer serverlosen Architektur. Serverless eignet sich eher für Anwendungen mit variablen Arbeitslasten und agilen Entwicklungsanforderungen.
3. Schnelle VPS: Bei schnellen VPS-Lösungen stehen die Leistung und die Geschwindigkeit im Vordergrund. Andererseits sind schnelle VPS-Hosting-Lösungen möglicherweise nicht so skalierbar und kosteneffizient wie die serverlose Architektur. Außerdem entfällt bei der serverlosen Architektur die Sorge um die Verwaltung der Serverressourcen, sodass sich die Entwickler/innen auf die Programmierung konzentrieren können, ohne die Serverkonfigurationen anpassen zu müssen.

Fazit

Serverlose Architekturen haben die Vorteile von Kosteneinsparungen, Skalierbarkeit, Einfachheit im Betrieb und schnellerer Markteinführung. Sie birgt jedoch auch Probleme wie die Bindung an einen bestimmten Anbieter, die Kaltstartfähigkeit und die Komplexität von Überwachung und Sicherheit. Ein Unternehmen muss diese Vor- und Nachteile abwägen und entscheiden, ob Serverless Computing seinen Bedürfnissen und Möglichkeiten entspricht. Mit zunehmender Reife dieser Technologie sind einige Verbesserungen zu erwarten, die die serverlose Architektur für immer mehr Anwendungsbereiche interessant machen werden.

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