Che cos'è l'architettura cloud-native?

L'architettura cloud-native è una strategia di progettazione specializzata per la creazione e l'esecuzione di applicazioni all'interno di ambienti di cloud computing. Questo approccio sfrutta le caratteristiche di scalabilità, elasticità e resilienza del cloud. Secondo la definizione ufficiale del CNCF del 2024, il cloud native consiste nella creazione di sistemi flessibili e connessi. Essi sono progettati fin dall'inizio per essere sicuri, affidabili, gestibili, sostenibili e altamente visibili.

Le applicazioni cloud-native sono create per disporre di funzionalità che ne facilitano le prestazioni in ambienti cloud imprevedibili, inclusi meccanismi di reazione rapida e capacità di adattamento.

Adattare le applicazioni monolitiche non è facile né sempre possibile, poiché potrebbe richiedere la riscrittura dell'intera struttura a causa della natura stessa del concetto per gli ambienti cloud. Al contrario, l'architettura cloud-native e i microservizi che ne fanno parte sono spesso considerati un approccio migliore per i requisiti moderni rispetto all'architettura tradizionale.

La differenza principale tra l'architettura cloud-native e quella monolitica risiede nel modo in cui sono costruite. Le applicazioni monolitiche sono progettate con tutti gli elementi integrati, mentre le applicazioni cloud-native sono suddivise in microservizi di servizi debolmente connessi. Questo metodo si definisce per la sua natura decentralizzata, in cui i servizi possono essere progettati, predisposti e scalati in modo del tutto autonomo, consentendo una facile adattabilità e un uso efficiente delle risorse.

L'uso dell'architettura cloud-native può avere effetti anche sulla scalabilità, flessibilità e sul modello di spesa dell'azienda.

Scalabilità: Le applicazioni composte da microservizi possono anche essere scalate in entrambe le direzioni, aggiungendo o rimuovendo istanze di singoli servizi a seconda dei carichi di lavoro.

Resilienza: Le applicazioni cloud-native utilizzano l'isolamento e l'auto-ripristino per ridurre al minimo o prevenire i tempi di inattività in caso di guasto.

Agilità: Le applicazioni cloud-native sono solitamente composte da microservizi che possono essere sviluppati e distribuiti in modo indipendente.

Prezzi a consumo: Nell'architettura cloud-native, le organizzazioni possono modificare l'allocazione delle risorse in base all'utilizzo effettivo, con un potenziale impatto sull'ottimizzazione dei costi.

Le tecnologie di sviluppo cloud-native includono: microservizi, container, orchestrazione, DevOps e CI/CD. La Cloud Native Definition del CNCF v1.1 è stata approvata a febbraio 2024. Essa menziona service mesh, multi-tenancy, infrastruttura immutabile, serverless e API dichiarative, ed è non esaustiva.

Microservizi: Le applicazioni vengono suddivise in piccole parti debolmente accoppiate che interagiscono tutte tramite chiamate API.

Contenitori: Un'applicazione con tutti i file aggiuntivi utilizzati dal programma – come librerie di codice, strumenti di sistema e impostazioni – viene inserita in un unico pacchetto leggero, in modo che la soluzione sia disponibile in diversi ambienti.

Orchestrazione: Un esempio è Kubernetes, che aiuta a gestire un cluster per l'esecuzione di applicazioni e la distribuzione e scalabilità di applicazioni containerizzate.

DevOps: Il team di sviluppo e quello operativo lavorano insieme per rendere più efficienti i rilasci di software.

Integrazione continua/Consegna continua (CI/CD): Ottimizza i processi di sviluppo e li automatizza in modo che i rilasci avvengano con un feedback rapido (e anche più frequentemente), riducendo al contempo le attività manuali.

Le strutture cloud-native e le pratiche DevOps sono solitamente in linea con filosofie e obiettivi comuni. La disponibilità della modularità cloud-native per CI/CD ottimizzazione tramite automazione crea un ciclo continuo di integrazione, test e distribuzioni fluide.

Questa specifica combinazione influisce sui tempi del ciclo di feedback, sulla qualità del software e sul tempo necessario alle soluzioni per raggiungere il mercato.