Serverlos vs. Microservice: Welche Architektur eignet sich am besten für Ihr Unternehmen?

Wenn Unternehmen eine Anwendung entwickeln müssen, ist eine der wichtigsten Entscheidungen, die ihre Führungskräfte treffen müssen, welche Art von Softwareentwicklung sie verwenden sollen. Es stehen zwar viele Softwarearchitekturen zur Auswahl, aber serverlose und Microservices-Architekturen erfreuen sich aufgrund ihrer Skalierbarkeit, Flexibilität und Leistung immer größerer Beliebtheit. Da sich die Ausgaben für Cloud-Services in den nächsten vier Jahren voraussichtlich verdoppeln werden, sollten sowohl Serverlos- als auch Microservice-Instanzen schnell wachsen, da sie weit verbreitet in Cloud Computing-Umgebungen sind.

Während Serverlose Architekturen im Allgemeinen von Start-ups und Unternehmen bevorzugt werden, die schnell entwickeln und skalieren müssen, sind Microservices bei Unternehmen beliebter, die eine praktischere Verwaltung der Backend-Infrastruktur benötigen. Serverlose- und Microservice-Lösungen werden von allen führenden Cloud-Computing-Technologie-Unternehmen angeboten, darunter Microsoft Azure, Amazon (AWS Lambda), IBM und Google Cloud.

Hier finden Sie einen ausführlicheren Überblick darüber, was Serverlos und Microservice so einzigartig macht und wie Sie die für Sie passende Vorgehensweise auswählen.

Serverlos, auch bekannt als serverlose Architektur oder serverloses Computing, ist ein Ansatz der Softwareentwicklung, der es Entwicklern ermöglicht, Anwendungen zu erstellen und auszuführen, ohne sich um die Verwaltung der zugrunde liegenden Infrastruktur kümmern zu müssen.

In einer serverlosen Umgebung werden routinemäßige Wartungsaufgaben wie die Installation von Betriebssystemen (OS) und Software-Updates, die Verwaltung der Sicherheit, die Überwachung und vieles mehr an einen Cloud-Service ausgelagert.

Trotz des Namens bedeutet ein Serverloses Framework nicht die Datenverarbeitung ohne Server. Bei serverlosen Plattformen kümmert sich jedoch der CSP (und nicht der Entwickler) um die Bereitstellung der Server, sodass sie sich auf Code und Geschäftslogik konzentrieren können. Ein weiterer Vorteil von serverlosen Anwendungen ist, dass sie es Cloud-Providern ermöglichen, Ressourcen nach einem On-Demand-Modell bereitzustellen, was flexibler und kostengünstiger ist. Bei Serverlos beginnt die Abrechnung, wenn die Codeausführung beginnt, und endet, wenn sie endet. Neben Infrastructure as a Service (IaaS) und Function as a Service (FaaS) ist Serverlos zu einem führenden Cloud-Service geworden.

Microservices, auch bekannt als Microservices-Architektur, ist ein Cloud-Computing-Architekturansatz, bei dem die gesamte Anwendung aus vielen unabhängigen und miteinander verbundenen kleineren Teilen besteht. Microservice-Anwendungen verfügen oft über einen eigenen Stack, der eine Datenbank und ein Datenbankmanagementmodell enthält.

Microservice kommunizieren über eine Kombination aus Repräsentationsstatusübertragung (REST APIs), Event Streaming und Nachrichtenbrokern. In der Regel werden Microservices nach ihren Geschäftsfunktionen kategorisiert (z. B. Microservices für Suchmaschinen oder Online-Auftragsabwicklung), mit einem Linientrennungsdienst, der als begrenzter Kontext bezeichnet wird.

Wie Serverlos sind auch die Erfolge von Microservices eng mit denen der Cloud verknüpft. Da die Anwendungsfall für Cloud-Infrastruktur weltweit exponentiell zunehmen, wird erwartet, dass die Ausgaben für Microservice in den nächsten vier Jahren 6 Milliarden US-Dollar erreichen werden.

Obwohl Microservices oft im Kontext ihrer architektonischen Definition genannt werden, kann es einfacher sein, ihren geschäftlichen Nutzen zu verstehen, indem man sie durch die Linse ihrer beliebtesten Vorteile betrachtet:

• Ändern oder aktualisieren Sie Code, ohne den Rest einer Anwendung zu beeinträchtigen.
• Wechseln Sie ganz einfach Stack und Programmiersprachen.
• Verwenden Sie hochgradig skalierbare Komponenten, die voneinander unabhängig sind.

Sowohl serverlose als auch Microservice-Architekturen teilen das Ziel, die Flexibilität und Skalierbarkeit komplexer Anwendungen zu verbessern. Obwohl sie viele Ähnlichkeiten teilen, gibt es einige wichtige Unterschiede zu berücksichtigen, darunter die folgenden:

Sowohl serverlos als auch Microservices gelten als „hoch skalierbar“, was bedeutet, dass Softwarelösungen Benutzer hinzufügen und gleichzeitig ein hohes Maß an Leistung erreichen können.

Der Unterschied liegt im Grad der Kontrolle und im Grad der Automatisierung, den die beiden Architekturen einem Unternehmen bieten. Serverlose Technologien ermöglichen die automatische Skalierung einzelner Funktionen auf der Grundlage von auslösenden Ereignissen, während Microservices es ermöglichen, dass jeder Service unabhängig bei Bedarf skaliert wird. Während der Microservice-Ansatz mehr manuelle Konfiguration erfordert, gibt er den Entwicklern auch mehr Kontrolle.

Auch bei der Entwicklung hängt der Unterschied zwischen der Implementierung von Serverless und Microservices davon ab, wie viel Kontrolle Ihr Unternehmen benötigt.

Bei Microservices muss jeder Dienst und jede Funktion unabhängig erstellt, getestet und bereitgestellt werden, indem ein Container wie der von Docker erstellte und/oder eine Container-Orchestrierungsplattform wie Kubernetes verwendet wird. Dieser Ansatz bietet zwar mehr Anpassbarkeit als Serverlos, erfordert aber auch mehr Koordination, Zeit und Aufsicht von den Entwicklern.

Dagegen ist Serverlos für schnelle Entwicklungs- und Bereitstellungszyklen mit hoher Agilität und reduzierter Komplexität konzipiert. In einer serverlosen Architektur wird die Verwaltung der zugrunde liegenden Infrastruktur – wie die Installation und Konfiguration eines Betriebssystems, die Serververwaltung und die Aktualisierung der Software – an einen CSP ausgelagert. Dadurch können Anwendungsfunktionen automatisch gepackt, bereitgestellt und skaliert werden.

In einer serverlosen Architektur wird die gesamte Bereitstellung, Verwaltung und Skalierung der Infrastruktur von einem Drittanbieter (in der Regel einem CSP) verwaltet, sodass sich die Entwickler ausschließlich auf die Geschäftslogik und das Schreiben und Bereitstellen von Code konzentrieren können.

Außerdem läuft der Code bei einem serverlosen Modell näher am Benutzer, was seine Latenz verringert und die Geschwindigkeit und Leistung verbessert. Allerdings können sich die Entwickler bei einem serverlosen Modell mehr auf das Schreiben von Code konzentrieren, haben aber nur wenig oder gar keine Kontrolle über die zugrunde liegende Infrastruktur wie das Betriebssystem oder die Bereitstellung von Servern.

In einer Microservices-Architektur müssen Entwickler den Stack verwalten, der jeden Microservice unterstützt, den sie bereitstellen wollen. Dazu gehören alle anwendbaren Infrastrukturen, Entwicklungsprozesse und Netzwerkkonfigurationen. Microservices bieten zwar eine größere Kontrolle über die Entwicklungsumgebung, erfordern aber auch ein höheres Maß an Fachwissen für Entwickler, wenn es um DevOps geht, die Methodik, die die Entwicklung von Anwendungen ermöglicht.

Die Granularität bezieht sich darauf, wie sehr ein System in kleinere Teile zerlegt ist. Sowohl Serverlos als auch Microservices gelten als feinkörniger als ihre Vorgängerarchitektur, die monolithische Architektur.

Die monolithische Architektur kombiniert alle Funktionen einer Anwendung, wie Benutzeroberfläche, Logik und Datenbankoperationen, die Serverlos und Microservice trennen. Die Einfachheit der monolithischen Architektur war – und ist es immer noch – für einige Unternehmen attraktiv, die einfache Anwendungen mit einem einzigen Fokus entwickeln müssen.

Eine auf Microservices basierende Architektur ist feiner strukturiert als eine monolithische Architektur, aber nicht so fein strukturiert wie eine serverlose Architektur. Die Microservice-Architektur zerlegt monolithische Anwendungen in kleinere, unabhängigere Dienste, die separat bereitgestellt werden können. Serverlose Architektur ist noch detaillierter. Serverlose Modelle zerlegen jede Anwendung in einzelne Funktionen, die noch kleiner als Services sind. In einer serverlosen Architektur stellt jede Funktion ein Fragment der Geschäftslogik dar und wird nur ausgeführt, wenn sie durch ein bestimmtes Ereignis ausgelöst wird.

In einer serverlosen Umgebung wird die Verwaltung kritischer Infrastruktur, die für die Entwicklung und die Bereitstellung von Code benötigt wird, an einen CSP ausgelagert, einschließlich der Laufzeit – der Umgebung, in der eine Anwendung oder ein Service für die Ausführung programmiert ist. Das bedeutet, dass die Daten, die während der Ausführung einer Funktion gespeichert werden, in dem Moment verloren gehen, in dem die Funktion abgeschlossen ist.

Microservice-Architekturen hingegen werden häufig auf dedizierten virtuellen Maschinen oder VMs ausgeführt, was es ihnen ermöglicht, ihren Zustand zu speichern.

Microservice-Architekturen sind aufgrund ihrer Abrechnungsmodelle oft weniger kosteneffizient als Serverlos-Architekturen. Während serverlose Funktionen nach der Anzahl der Ereignisse, die eine Codebereitstellung auslösen, abgerechnet werden, müssen bei Microservices die Kosten für die Bereitstellung von Infrastruktur und anderen Ressourcen im Voraus bezahlt werden.

Mit einer Microservice-Architektur bezahlen Unternehmen Ressourcen unabhängig davon, ob sie genutzt werden, während in einer serverlosen Architektur die Benutzer nur pro Nutzung berechnet werden.

Je nach Bedarf eines Unternehmens ist es möglich, das Beste aus serverlosen und Microservices-Architekturen in ein Modell zu kombinieren, das als serverlose Microservices bezeichnet wird.

Serverlose Microservices sind ein hybrides Architektur-Framework, bei dem Microservices als serverlose Funktion erstellt werden. Serverlose Funktionen eignen sich aufgrund ihrer hohen Skalierbarkeit gut für Microservices und können leicht mit verwalteten Diensten kombiniert werden, wodurch mitunter die Kosten eines Microservice-Betriebs gesenkt werden.

Dieser Ansatz ermöglicht es den Entwicklern, sich auf die Entwicklung spezialisierterer Funktionen zu konzentrieren, als sie für eine serverlose Umgebung typisch sind (aber ohne die Mühe der Verwaltung der Infrastruktur). Die Kombination von serverlosen und Microservices-Architekturen bietet viele der gleichen Vorteile wie die unabhängige Nutzung der Architekturen, einschließlich Skalierbarkeit, Kosteneffizienz und Flexibilität. Es gibt jedoch auch einige Herausforderungen, die berücksichtigt werden sollten.

1. Grenzen der Funktion: Die Definition von Grenzen der Funktion kann in einer serverlosen Microservices-Umgebung problematisch sein, und Entwicklungsteams haben oft Schwierigkeiten, die Rollen der einzelnen Funktion zu definieren. Manchmal führt dies dazu, dass sie die Logik über zu viele Funktionen ausdehnen, bis sie keinen Sinn mehr ergibt.
2. Leistung: Es ist aufgrund mehrerer Probleme schwierig sicherzustellen, dass die Leistung einer Anwendung in einer serverlosen Umgebung hoch bleibt, vor allem ein Problem, das als „Kaltstarts“ bezeichnet wird. Kaltstarts treten auf, wenn eine Funktion nach einer Zeit der Inaktivität ausgelöst wird. Es kann zu Verzögerungen von zwei oder drei Sekunden kommen, wenn eine neue Containerinstanz erforderlich ist und keine warmen Container verfügbar sind.
3. Überwachung: Es kann schwierig sein, Anwendungen in serverlosen Microservices-Architekturen zu überwachen und herauszufinden, wo die Ursache eines Problems liegt. Anwendungen können aus zahlreichen Microservices und Funktionen aufgebaut sein, was die Verfolgung von Anfragen durch die Umgebung – die zum Verständnis vieler häufiger auftretender Probleme erforderlich ist – erschwert.

Da die Nutzung von Cloud Computing weiter zunimmt und Unternehmen nach neuen Wegen suchen, die Technologie zur Schaffung neuen Geschäftswerts zu nutzen, nehmen sowohl die Anwendungsfälle für Serverlos als auch für Microservices zu.

In den letzten Jahren hat es ein massives Wachstum bei den Geschäftsanwendungsfällen für künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) gegeben, insbesondere im Bereich der generativen KI. Insbesondere Serverlos hilft dabei, die sogenannte ereignisgesteuerte KI zu ermöglichen, bei der ein konstanter Fluss von Intelligenz die Entscheidungsfindung in Echtzeit unterstützt.

Hybrid Clouds kombinieren und vereinen Public Clouds, Private Clouds und On-Premises-Infrastrukturen, um eine einzige, flexible und kostenoptimale IT-Infrastruktur zu schaffen. Serverless unterstützt Unternehmen bei der Umsetzung einer Hybrid-Cloud-Strategie, indem es die Agilität, Flexibilität und Skalierbarkeit bietet, die Technologie benötigt.

Serverlos reduziert die Kosten und die Komplexität der Programmierung und Bereitstellung von Code für Anwendungen drastisch. In serverlosen Umgebungen können sich Entwickler auf ihren Code und ihre Geschäftslogik konzentrieren und nicht auf die Routineaufgaben zur Verwaltung der Infrastruktur.

Obwohl Microservices für Cloud-Computing-Umgebungen nicht erforderlich sind, eigenen sie sich aufgrund ihrer Architekturen wegen ihrer verteilten Anwendungen aus Komponenten hervorragend. Microservice-Architekturen ermöglichen Diensten und Funktionen, unabhängig zu arbeiten und zur Unterstützung einer Anwendung bereitgestellt zu werden. Darüber hinaus bedeutet die hohe Skalierbarkeit von Microservices, dass sie mehrere Instanzen auf einem Server ausführen können – ein weiterer Pluspunkt für Cloud-Computing-Umgebungen.

Anwendungen, die Daten nahezu in Echtzeit verarbeiten müssen, wie z. B. autonome Fahrzeuge oder Videostreaming, eignen sich besonders gut für Microservice. Microservices ermöglichen die Ausführung von Operationen in Echtzeit, sodass sie eine sofortige Ausgabe liefern können, sodass diese Art von Anwendungen funktionieren.

Re-Factoring – wenn ein Unternehmen beschließt, seine IT-Funktionen neu zu gestalten – ist ein häufiger Anwendungsfall für Microservice-Architekturen. Oftmals versuchen IT-Abteilungen, von einem monolithischen Modell auf etwas Flexibleres und Effizienteres umzusteigen, das Microservices liefern können.

Die Wahl der richtigen Architektur für Ihre Anwendung ist eine der wichtigsten Entscheidungen, die Ihr Unternehmen treffen kann. Hier sind einige Fragen, anhand derer Sie feststellen können, ob sich serverlose oder Microservice-Architekturen eignen:

• Welche Art von Anwendung entwickeln Sie?
• Wie schnell muss es aufgebaut werden?
• Wie viel sind Sie bereit auszugeben?
• Wie viel Kontrolle müssen Sie über die zugrunde liegende Infrastruktur haben?
• Wie komplex erwarten Sie, dass der Prozess sein wird?
• Planen Sie, mehrere Iterationen durchzuführen?

Dies sind zwar nur einige Beispiele für Fragen, die Sie in Betracht ziehen sollten, aber sie sollten Ihnen helfen, einen Framework für Ihre Entscheidung zu schaffen.

Unternehmen, die schnell vorankommen und iterieren wollen, entscheiden sich in der Regel für eine Serverlos-Architektur, während Unternehmen mit komplexeren und anspruchsvolleren Anwendungen – und denen ein längerer Entwicklungszyklus nichts ausmacht – auf Microservices setzen. Dies sind jedoch nur weit gefasste Verallgemeinerungen, und Sie sollten die Stärken und Schwächen beider Technologien abwägen, bevor Sie Ihre Entscheidung treffen.

Serverloses Computing bietet eine einfachere und kostengünstigere Möglichkeit, Anwendungen in der Cloud zu erstellen und zu betreiben. Erfahren Sie mehr über IBM Cloud Code Engine, eine serverlose Plattform mit nutzungsabhängiger Bezahlung, mit der Entwickler serverlose Anwendungen und Workflows bereitstellen können, ohne dass Kubernetes-Kenntnisse erforderlich sind.