Cloud-native ontwikkeling
Wat is cloud-native architectuur?
Wat is cloud-native architectuur?
Cloud-native architectuur is een gespecialiseerde ontwerpstrategie voor het maken en uitvoeren van applicaties binnen cloud computing-omgevingen. Deze benadering maakt gebruik van de cloudeigenschappen schaalbaarheid, elasticiteit en veerkracht. Volgens de officiële definitie van de CNCF uit 2024 is cloud-native het bouwen van flexibele, verbonden systemen. Ze zijn vanaf de basis ontworpen om veilig, betrouwbaar, beheersbaar, duurzaam en zeer inzichtelijk te zijn.
Cloud-native applicaties zijn zo gebouwd dat ze over functies beschikken die hun prestaties in onvoorspelbare cloudomgevingen vergemakkelijken, waaronder snelle reactiemechanismen en het vermogen om te veranderen.
Het aanpassen van monolithische applicaties is niet eenvoudig of altijd mogelijk, omdat de gehele structuur mogelijk herschreven moet worden vanwege de aard van het concept voor cloudomgevingen. In tegenstelling hiermee worden cloud-native architectuur en de bijbehorende microservices vaak beschouwd als een betere benadering voor moderne vereisten dan traditionele architectuur.
Wat is het verschil tussen cloud-native en monolithisch?
Het belangrijkste verschil tussen cloud-native en monolithische architectuur zit in de manier waarop ze zijn gebouwd. Monolithische applicaties zijn ontworpen waarbij alle elementen zijn geïntegreerd, terwijl cloud-native applicaties zijn opgedeeld in microservices van losjes verbonden diensten. Deze methode wordt gekenmerkt door haar gedecentraliseerde aard, waarbij diensten volledig zelfstandig kunnen worden ontworpen, ingericht en geschaald, wat zorgt voor eenvoudige aanpasbaarheid en efficiënt gebruik van resources.
| Kenmerk | Cloud-native architectuur | Monolithische Architectuur |
|
Structuur & Ontwerp |
||
| Componentorganisatie | Onderverdeeld in microservices | Alle elementen geïntegreerd |
| Servicekoppeling | Los gekoppelde services | Strak geïntegreerde componenten |
| Implementatiemodel | Onafhankelijke service-implementatie | Implementatie als één geheel |
|
Operationele kenmerken |
||
| schaalbaarheid | Schaalbaarheid per service | Schaalbaarheid van de gehele applicatie |
| Resourcebeheer | Dynamische resourceallocatie | Vaste resourcetoewijzing |
| Onderhoud | Updates op serviceniveau mogelijk | Updates van de volledige applicatie vereist |
|
Ontwikkeling & Aanpassing |
||
| Flexibiliteit in ontwikkeling | Hoog (onafhankelijke service-ontwikkeling) | Beperkt (gecoördineerde ontwikkeling) |
| Geschiktheid voor cloudomgeving | Native compatibiliteit | Vereist aanzienlijke aanpassing |
| Architectuur Evolutie | Eenvoudig aanpasbaar | Vereist volledige herstructurering |
Wat zijn de voordelen van cloud-native architectuur?
Het gebruik van cloud-native architectuur kan ook gevolgen hebben voor de schaalbaarheid, flexibiliteit en uitgavenmodellen van het bedrijf.
Schaalbaarheid: Applicaties die zijn opgebouwd uit microservices kunnen bovendien in beide richtingen worden geschaald, door instanties van specifieke diensten toe te voegen of te verwijderen, afhankelijk van de werklast.
Veerkracht: Cloud-native applicaties gebruiken ‘isolatie’ en zelfherstel om downtime in geval van storingen te minimaliseren of voorkomen.
Agility: Cloud-native applicaties bestaan meestal uit microservices die onafhankelijk van elkaar kunnen worden ontwikkeld en geïmplementeerd.
Betalen per gebruik: In cloud-native architectuur kunnen organisaties de toewijzing van resources aanpassen op basis van het werkelijke gebruik, wat mogelijk gevolgen heeft voor kostenoptimalisatie.
Wat zijn de belangrijkste technologieën die betrokken zijn bij cloud-native ontwikkeling?
Cloud-native ontwikkelingstechnologieën omvatten: microservices, containers, orchestratie, DevOps en CI/CD. De Cloud Native-definitie van de CNCF v1.1, werd goedgekeurd in februari 2024. Deze noemt service meshes, multi-tenancy, onveranderlijke infrastructuur, serverless en declaratieve API's, en is niet-uitputtend.
Microservices: Applicaties worden opgedeeld in kleine, losjes gekoppelde delen die allemaal met elkaar communiceren via API-aanroepen.
Containers: Een applicatie met alle extra bestanden die het programma gebruikt – zoals codebibliotheken, systeemtools en instellingen – wordt in één lichtgewicht pakket geplaatst, zodat de oplossing in verschillende omgevingen beschikbaar is.
Orkestratie: Een voorbeeld hiervan is Kubernetes, dat helpt bij het beheren van een cluster voor het uitvoeren van applicaties en het implementeren en schalen van gecontaineriseerde applicaties.
DevOps: Het ontwikkelings- en operationele team werken samen, zodat ze efficiënter zijn met softwarereleases.
Continue integratie/continue levering (CI/CD): Stroomlijn ontwikkelingsprocessen en automatiseer ze, zodat releases worden uitgevoerd met snelle feedback (en ook vaker plaatsvinden) terwijl handmatige taken worden verminderd.
Hoe beïnvloedt cloud-native DevOps en CI/CD-pijplijnen?
Cloud-native structuren en DevOps-praktijken zitten meestal op dezelfde lijn qua filosofieën en doelstellingen. De beschikbaarheid van cloud-native modulariteit voor CI/CD optimalisatie door Automatisering creëert een continue cyclus van soepele integratie, testen en implementaties.
Deze specifieke combinatie is van invloed op de timing van de feedbackloop, de softwarekwaliteit en de tijd die nodig is om oplossingen op de markt te brengen.
Het combineren van het cloud-native- en DevOps-proces kan klanten in kortere tijd meer waarde opleveren en minder kosten, maar het resultaat hangt af van de specifieke stijl van adoptie die wordt gebruikt.
Conclusie
Cloud-native ontwikkeling is een methode voor het bouwen en beheren van applicaties in de cloud. Het implementeren van microservices, containers en orchestratie samen met DevOps-praktijken kan invloed hebben op hoe de organisatie schaalt en hoe goed zij omgaat met storingen.
Verhuizen naar de cloud is niet hetzelfde als cloud-native worden: Netflix besloot zijn systemen niet ongewijzigd naar AWS te verplaatsen, herbouwde vrijwel al zijn technologie op de cloud-native manier en voltooide na zeven jaar de migratie begin januari 2016. (Netflix).
Cloud-native ontwikkeling kan voordelig blijken te zijn in termen van time-to-market, evenals gebruikerservaring en potentiële kosten. Toch brengt het ook enkele nieuwe elementen met zich mee die moeten worden overwogen in de huidige digitale reis van moderne bedrijven.