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Zwei mit der Cloud per FaaS vernetzte Laptops auf einem Tisch, davor die Hände der Benutzer.
Cloud & Hosting

Was ist Function-as-a-Service?

Portrait von Clemens Förster Clemens Förster
03.03.2023
8 Min.

    Die Cloud stellt Ihrem Unternehmen viele Funktionen zur Verfügung, dank derer Sie einen großen Teil Ihrer Geschäftsprozesse online abwickeln können. Doch dabei zahlen Sie auch für Services und Applikationen, deren Funktion Sie nur unregelmäßig benötigen. Hier setzt das Prinzip Function-as-a-Service (FaaS) an: Statt einer festen Rechenleistung bezahlen Sie nur für die tatsächliche Einsatzzeit der von Ihnen genutzten Anwendung.

    Cloud-Computing bot in seinen Anfangstagen im Wesentlichen reinen Datenspeicher, doch der weltweite Umsatz in diesem Segment hat sich in den vergangenen Jahren vervielfacht. Im Jahr 2022 haben rund 84 Prozent der deutschen Unternehmen Cloud-Computing genutzt.

    Mittlerweile gibt es Angebote auf jeder Ebene: von der Hardware und Rechenleistung für die Infrastruktur (Infrastructure-as-a-Service) über Entwicklungsumgebungen (Platform-as-a-Service) und komplette Programmpakete (Software-as-a-Service) bis hin zur „Miete“ einzelner Funktionen aus der Cloud bei FaaS.

    Wie genau Function-as-a-Service funktioniert, wie sich die Bereitstellung von Microservices im Web von anderen Cloud-Services abgrenzt und welche Beispiele es für deren Anwendung gibt, erfahren Sie in diesem Artikel.

    Inhaltsverzeichnis

    Was ist Function-as-a-Service?FaaS – die Weiterentwicklung von SaaS?Wie unterscheiden sich FaaS und Serverless Computing?Abgrenzung von Function-as-a-Service und Platform-as-a-Service

    Was ist Function-as-a-Service?

    Bei Function-as-a-Service (FaaS) bezahlen Kunden nicht für Speicher oder Software auf Zeit, sondern die Cloud-Nutzung dreht sich gewissermaßen um. Am Anfang steht nicht mehr die Frage: Welche Netzwerkressource oder welche Software benötigen Unternehmen, um anfallende Aufgaben zu erledigen? FaaS verlagert vielmehr gezielt einzelne Funktionen (Teile der Geschäftslogik) in die Datenwolke. Wer FaaS in Anspruch nimmt, erwirbt also allein die Berechnung eines Ergebnisses.
    FaaS-Dienste arbeiten nach dem sogenannten Request-Response-Prinzip: Anwender:innen rufen die gewünschte Funktion jeweils einzeln durch ein Event (also eine Abfrage) auf. Die Funktion liefert das Ergebnis und fällt wieder in den vorherigen Zustand. Die eigentlichen Daten für die Funktion werden kundenseitig gespeichert.
    Ein Beispiel: Eine mittelständische Firma erhält über ihre Webseite eine Sprachaufzeichnung oder ein fremdsprachiges Dokument von Kund:innen. Diese Datei übergibt sie an ihren FaaS-Dienstleister. Dessen Spracherkennungsfunktion liefert dann eine Übersetzung der Eingabe als Textdokument auf Deutsch oder Englisch zurück.
    Für das Unternehmen entfällt somit die Notwendigkeit, in ihre Webseite eine aufwändige Spracherkennung zu integrieren oder Übersetzer:innen zu engagieren. Dennoch kann sie mit ihren Kund:innen über Sprachgrenzen hinweg kommunizieren.
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    FaaS – die Weiterentwicklung von SaaS?

    Das Cloud-Modell Software-as-a-Service (SaaS) stellt ganz allgemein Software aus der Cloud zur Verfügung. Anwender:innen installieren Programm also nicht lokal auf ihrem Rechner, sondern nutzen sie als Dienstleistungsangebot im Internet. Der Anbieter stellt aber nicht nur die Anwendung, sondern die komplette dahinterstehende Infrastruktur (Infrastructure-as-a-Service = IaaS) zur Verfügung – und die darauf aufbauenden Plattformen für Betriebssysteme und Entwickler:innen (Platform-as-a-Service = PaaS).
    Darunter fallen beispielsweise Server und Cloud-Speicher sowie die Anwendungen zur Datenbankverwaltung. Ohne diesen hierarchischen Unterbau kann der Anbieter kein SaaS zur Verfügung stellen. Ein bekanntes Beispiel für SaaS ist Microsoft 365 Business mit seinen unterschiedlichen Anwendungen.
    Function-as-a-Service geht noch einmal einen Schritt weiter als Software-as-a-Service: Anwender:innen zahlen hier nicht im Rahmen eines Lizenzmodells oder auf Basis der genutzten Zeit für ein komplettes Programm oder eine ganze Software-Suite. Stattdessen zahlen sie lediglich für die Funktionen, die sie gerade nutzen.
    Die von herkömmlichen Software-Käufen bekannten Arbeitsplatzlizenzen entfallen ebenso wie beispielsweise die Kosten für die Bereitstellung eines kompletten Softwarepakets. Häufig wird hierbei je nach Bedarf und konkreter Situation nur eine sehr kleine Anzahl an Funktionen tatsächlich genutzt. Ein ähnliches Prinzip liegt auch dem sogenannten Serverless Computing zugrunde, wovon FaaS einen Teilbereich darstellt.

    Wie unterscheiden sich FaaS und Serverless Computing?

    Immer wieder trifft man auf Erklärungen, die Function-as-a-Service und Serverless Computing gleichsetzen. Doch es handelt sich dabei nicht um dasselbe: FaaS beschreibt lediglich einen Teil des Serverless Computing. Einen weiteren Bereich der Serverless-Architektur bildet Backend-as-a-Service (BaaS).
    Mit Entwicklungsumgebungen auf der Basis von BaaS können Entwickler:innen im Browser eigene Backends für Webseiten und -anwendungen erstellen. Darunter fallen beispielsweise Module und standardisierte Funktionen, die häufig bei der Verwaltung von Webseiten im Hintergrund arbeiten. Auch das Backend selbst fällt in die Zuständigkeit des BaaS-Anbieters: In der von ihm gehosteten Anwendung können Entwickler:innen nach der Erstellung über einen normalen Webbrowser arbeiten.
    Serverless ist damit ein kombiniertes Cloud-Service-Modell, das die Datenverarbeitung im Hintergrund von Webangeboten auf Grundlage der tatsächlichen Nutzung bereitstellt. Heute setzen Entwickler:innen cloud-native FaaS-Anwendungen meist per Kubernetes um. Was es mit der Container-basierten Open-Source-Plattform Kubernetes auf sich hat, die zur Verwaltung von Arbeitslasten und Services eingesetzt wird, erklären wir Ihnen in einem separaten Beitrag.
    Ein Mann und eine Frau sitzen nebeneinander vor zwei Monitoren, auf denen Programmcode zu sehen ist, und sprechen darüber.
    Entwickler:innen stellen eine Vielzahl an Microservices für Function-as-a-Service zur Verfügung.

    Abgrenzung von Function-as-a-Service und Platform-as-a-Service

    Auch Platform-as-a-Service (PaaS) ist prinzipiell ein serverloser Cloud-Dienst. Die Infrastruktur spielt bei diesem Modell keine Rolle, da sie lediglich Umgebungen zur Entwicklung von Anwendungen sowie Tools für die Arbeit von Entwickler:innen bereitstellt. Der wesentliche Unterschied zu FaaS liegt darin, dass PaaS prozess- und nicht eventbasiert arbeitet. Dadurch bedient PaaS mehrere Anfragen gleichzeitig, während übergeordnet ein größerer Prozess abläuft.
    Dieser Prozess nimmt deutlich mehr Zeit in Anspruch, während FaaS binnen Millisekunden Ergebnisse zurücksendet. Aus diesem Grund verwendet PaaS auch ein anderes Abrechnungsmodell und ist weniger leicht skalierbar: Nutzer:innen zahlen hier für die Bereitstellung einer kompletten Umgebung, die permanent zur Verfügung steht. Bei FaaS hingegen bezahlen sie lediglich die konkreten Ausführungszeiten von Funktionen.

    Die Vorteile von Function-as-a-Service

    Nutzer:innen von FaaS müssen sich nicht um eigene Server, Netzwerkressourcen, Speicherplatz oder gar Betriebssysteme kümmern. Es ist für sie auch unerheblich, auf welchen Plattformen die von ihnen genutzten Funktionen laufen. Die Abrechnung aller genutzten Funktionen erfolgt in der Regel nutzungsabhängig und sekundengenau. Sie müssen nur für tatsächlich aufgerufene Funktionen bezahlen. FaaS spart somit Overhead bei Software und Hardware ein.
    Wieso beispielsweise sollte ein rein digital arbeitendes Fotostudio für eine professionelle Bildbearbeitung zahlen, deren umfangreiche Druckfunktionen es gar nicht nutzt – da es dafür gar nicht die passenden Proof-Drucker besitzt?
    Oder warum sollte ein Unternehmen, das Software über das Internet verfügbar macht, eine Softwarelösung zur Ressourcenplanung inklusive Lagerverwaltung erwerben – obwohl es letzteres mangels eines physischen Lagers gar nicht nutzt?
    Die konkreten Vorteile von Function-as-a-Service sind also:
    • gute Skalierbarkeit benötigter Applikationen
    • bedarfsgesteuerte Funktionen
    • einfache Handhabung der benötigten Komponenten
    • hohe Sicherheit durch regelmäßige Updates und Patches des Anbieters
    • sekundengenaue Abrechnung
    • flexible Bezahlmodelle (nach Zeit oder tatsächlicher Ressourcennutzung)
    • Wegfall eigener (teurer) Hardware- und Software-Ressourcen
    • Wartung und Service durch den Anbieter
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    Bekannte Anbieter von FaaS

    Mittlerweile bieten fast alle namhaften Cloud-Anbieter ihren Kunden FaaS an, darunter sind auch die großen Drei:
    • Als Teil von Microsoft Azure bieten die Windows-Macher unter dem Label Functions serverloses Computing an. Mit Functions können Sie beispielsweise Web-APIs erstellen, IoT-Datenströme verarbeiten und Nachrichtenwarteschlangen verwalten.
    • Amazon war mit seinem Dienst AWS Lambda einer der ersten FaaS-Anbieter überhaupt. Das Unternehmen berechnet die Kosten aus der Anzahl der Funktionsaufrufe, der tatsächlichen Laufzeit sowie dem benötigten Hauptspeicher. Der Quellcode darf in den Sprachen Java, Javascript (mit Node.js), Go, C# und Python vorliegen. Daneben bietet Amazon Erweiterungen für Visual Studio und Eclipse an.
    • Cloud Functions heißt der FaaS-Service von Google. In der Betaphase unterstützte der 2018 gestartete Service zunächst nur Javascript (Node.js) und Python. Mittlerweile sind aber auch andere Programmiersprachen wie Go und PHP hinzugekommen. Seit kurzem ist auch das immer beliebtere Ruby an Bord. Die Abrechnung erfolgt hier auf die Zehntelsekunde genau.
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    Beispiele für FaaS-Anwendungen

    FaaS-Anwendungen finden sich heute in ganz unterschiedlichen Bereichen: Vor allem auf Webseiten arbeiten Request-gesteuerte Elemente häufig auf Basis von FaaS.
    Oft anzutreffen sind zum Beispiel Online-Shop-Funktionen und Chat-Bots auf der Basis von FaaS. Shops reagieren auf manuell gestartete Tasks, etwa, wenn Sie den Warenkorb bestücken oder auf „Kaufen“ klicken. Bots löst die Webanwendung eventgesteuert aus, üblicherweise dann, wenn Sie auf die Startseite einer Webseite kommen oder eine bestimmte Unterseite besuchen, wie beispielsweise den Supportbereich.
    Weitere eventgesteuerte FaaS-Applikationen mit der Einbindung von künstlicher Intelligenz kommen auch in der Spracherkennung zum Einsatz. Sprachassistenten wie Alexa, Cortana und Siri reagieren auf abgeschlossene Anfragen („Wie wird das Wetter morgen in Hamburg?“) und kehren nach der Bereitstellung eines Ergebnisses stets in den vorherigen Ausgangszustand zurück.
    Aber nicht nur im Internet, auch in anderen Bereichen sind FaaS-Anwendungen im Einsatz, zum Beispiel in Smart Factorys. Sensoren des Industrial Internet of Things (IIoT) erfassen unter anderem in der Produktion enorm viele Telemetriedaten. Kommt es dort beispielsweise zu einer Störung, also einem Event, startet eine FaaS-Anwendung.
    Die FaaS-Anwendung analysiert den Vorfall und meldet ihn den IT-Administrator:innen. Den manuellen Schritt der Analyse nimmt sie damit bereits vorweg. Kombiniert man diesen Microservice mit einer Anwendung der künstlichen Intelligenz, kann die Software das Problem sogar ohne menschlichen Eingriff lösen.

    Function-as-a-Service: Das Wichtigste in Kürze

    • FaaS ist als Cloud-Service noch oberhalb von Software-as-a-Service angesiedelt und stellt einzelne Funktionen anstatt kompletter Anwendungen bereit.
    • FaaS ist ein Teil des Serverless Computing und erspart Unternehmen die Anschaffung eigener Hardware und weiterer Infrastruktur.
    • Im Gegensatz zum prozessbasierten Platform-as-a-Service arbeitet FaaS eventgesteuert, also nur auf einzelne Ereignisse (Events) beziehungsweise Anfragen (Requests) hin.
    • Bekannte FaaS-Anbieter sind Microsoft mit Azure, Amazon mit Lambda und Google mit Cloud Functions.
    • Function-as-a-Service findet man in vielen Anwendungsbereichen, unter anderem in Online-Shops, dem Kundensupport, intelligenten Sprachassistenten sowie der Industrie 4.0.
    Portrait von Clemens Förster Clemens Förster
    03.03.2023
      # Tags:CloudBusiness BasicsDigitalInnovationNew Work
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