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.

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.

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.

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.

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.