Function as a Service (FaaS) ist eine Kategorie von Cloud-Computing-Diensten, die eine Plattform bietet, mit der Kunden Anwendungsfunktionen entwickeln, ausführen und verwalten können, ohne die Komplexität des Aufbaus und der Wartung der Infrastruktur, die normalerweise mit der Entwicklung und Einführung einer App verbunden ist. Dieses Architekturmuster wird häufig mit serverlosem Computing in Verbindung gebracht, bei dem sich Entwickler auf das Schreiben des Codes ihrer Anwendung konzentrieren können und der Cloud-Anbieter die Ausführungsumgebung verwaltet.
Die Geschichte und Ursprünge von Function as a Service (FaaS)
Die Einführung von Function as a Service (FaaS) ist eng mit der Entwicklung des Cloud Computing verknüpft. Die Geburt des Cloud Computing in den frühen 2000er Jahren rückte Infrastructure as a Service (IaaS) und Platform as a Service (PaaS) ins Rampenlicht. Entwickler mussten jedoch in beiden Modellen weiterhin Server verwalten, wenn auch weniger bei PaaS.
Der Durchbruch kam 2014, als Amazon Web Services (AWS) AWS Lambda als erste FaaS-Plattform einführte. Damit mussten sich Entwickler keine Gedanken mehr über Server machen. Lambda ermöglichte es Entwicklern, ihren Code als Reaktion auf Ereignisse wie Änderungen an Daten in einem Amazon S3-Bucket oder Aktualisierungen in einer Amazon DynamoDB-Tabelle auszuführen. Dies markierte einen revolutionären Wandel in der Art und Weise, wie Anwendungen erstellt und bereitgestellt werden konnten.
Tiefer in Function as a Service (FaaS) eintauchen
FaaS ist eine serverlose Methode zur Ausführung modularer Codeteile am Rand. Anstatt eine ganze App oder einen ganzen Dienst bereitzustellen, können Entwickler kleine Funktionsteile ausführen, die eine einzelne, bestimmte Aufgabe erfüllen. Diese Funktionen sind „zustandslos“, da sie für eine kurze Lebensdauer konzipiert sind und in einer zustandslosen Umgebung ausgeführt werden. Der Cloud-Anbieter verwaltet automatisch die Ressourcen, die sie zum Ausführen und Skalieren benötigen.
Funktionen werden durch Ereignisse wie HTTP-Anfragen, Datenbankoperationen, Warteschlangen, Speicher usw. ausgelöst. Der Anbieter führt die Funktion aus und gibt das Ergebnis nach erfolgreichem Abschluss zurück. Ein wesentliches Merkmal von FaaS ist, dass Sie nur für die tatsächliche Verarbeitungszeit der Funktion und nicht für die zugrunde liegende Infrastruktur bezahlen.
Entschlüsselung der internen Struktur und des Arbeitsmechanismus von FaaS
In einem FaaS-Modell ist die Anwendungslogik in separate Funktionen aufgeteilt. Diese werden von einer zugrunde liegenden Plattform verwaltet und sind normalerweise zustandslos. Beim Empfang eines Ereignisses startet die Plattform schnell Ressourcen, um die Funktion auszuführen, verarbeitet das Ereignis und fährt die Ressourcen dann herunter, wenn die Verarbeitung abgeschlossen ist.
- Ereignisauslöser: Ein Ereignis wie beispielsweise eine HTTP-Anfrage, ein Datei-Upload oder eine Datenbankoperation löst die Funktion aus.
- Funktionsinitialisierung: Der Cloud-Anbieter bereitet die Funktion für die Ausführung vor. Dies kann das Starten eines Containers und das Laden des Funktionscodes in diesen beinhalten.
- Ausführung: Die Funktion wird mit den bereitgestellten Ereignisdaten ausgeführt.
- Antwort: Die Funktion verarbeitet die Ereignisdaten und gibt ein Ergebnis zurück. Im Rahmen dieser Verarbeitung kann sie auch mit anderen Diensten oder Datenbanken interagieren.
- Abschalten: Sobald die Funktion beendet ist, fährt der Cloud-Anbieter die zum Ausführen der Funktion verwendeten Ressourcen herunter.
Hauptmerkmale von Function as a Service (FaaS)
- Ereignisgesteuert: Funktionen werden als Reaktion auf Ereignisse oder Auslöser ausgeführt.
- Staatenlos: Funktionen behalten keine Informationen zwischen Ausführungen.
- Skalierbar: Der Cloud-Anbieter verwaltet die Skalierung der Funktion automatisch.
- Kurzlebig: Von den Funktionen wird erwartet, dass sie schnell starten, für kurze Zeit laufen und dann stoppen.
- Bezahlen pro Benutzung: Die Preisgestaltung basiert auf der tatsächlichen Rechenzeit, die von der Funktion genutzt wird.
Verschiedene Arten von Function as a Service (FaaS)
Während das Grundkonzept von FaaS gleich bleibt, bieten verschiedene Cloud-Anbieter leicht unterschiedliche FaaS-Produkte an. Zu den beliebtesten gehören:
| Anbieter | FaaS-Produkt |
|---|---|
| AWS | Lambda |
| Google Cloud | Cloud-Funktionen |
| Microsoft Azure | Azure-Funktionen |
| IBM | Cloud-Funktionen |
| Orakel | Fn-Projekt |
Möglichkeiten zur Nutzung von Function as a Service (FaaS), Probleme und Lösungen
FaaS ist besonders nützlich für Anwendungen, die auf Echtzeitinformationen oder sporadische Anfragen reagieren müssen. Es kann beispielsweise für die Echtzeit-Dateiverarbeitung, Datentransformation oder Ereignisstromverarbeitung verwendet werden. Es gibt jedoch potenzielle Herausforderungen im Zusammenhang mit Ausführungszeitlimits, Statusverwaltung, Tests und Debugging. Zu den Lösungen gehören eine sorgfältige Gestaltung des Funktionscodes, um Ausführungszeitlimits einzuhalten, und die Verwendung zusätzlicher Cloud-Dienste zur Statusverwaltung.
Vergleich mit ähnlichen Konzepten
| Konzept | Beschreibung |
|---|---|
| FaaS | Entwickler stellen Funktionscode bereit. Die Plattform verwaltet automatisch die gesamte Infrastruktur. |
| IaaS | Entwickler verwalten die Anwendungen, Daten, Laufzeit und Middleware. Der Anbieter kümmert sich um Virtualisierung, Server, Speicher und Netzwerke. |
| PaaS | Entwickler verwalten die Anwendungen und Daten. Der Anbieter kümmert sich um Laufzeit, Middleware, Betriebssystem, Virtualisierung, Server, Speicher und Netzwerk. |
Perspektiven und Technologien der Zukunft im Zusammenhang mit FaaS
FaaS wird sich wahrscheinlich zusammen mit dem breiteren Serverless-Ökosystem weiterentwickeln. Fortschritte im Edge-Computing könnten dazu führen, dass FaaS am Rand des Netzwerks, näher an den Datenquellen, immer häufiger zum Einsatz kommt. Darüber hinaus werden wir möglicherweise mehr hybride Serverless-Umgebungen sehen, in denen FaaS in Verbindung mit anderen Rechenmodellen für verschiedene Teile einer Anwendung verwendet wird.
Die Rolle von Proxyservern in Function as a Service (FaaS)
Proxyserver können bei FaaS eine Rolle spielen, indem sie als Vermittler für Anfragen von Clients fungieren, die Ressourcen von anderen Servern anfordern. Sie können die Leistung verbessern, Sicherheit bieten und die Anonymität wahren. Im FaaS-Kontext kann ein Proxyserver verwendet werden, um Anfragen zu verarbeiten, die Funktionen auslösen, und bietet zusätzliche Kontroll-, Protokollierungs- und Änderungsfunktionen.
