In den letzten Jahren hat es einen enormen Wandel in der Funktionsweise der Technologie gegeben. Die Entwicklung von cloudbasierten Anwendungen ist wichtiger geworden und hat transformiert, wie wir Anwendungen erstellen, starten und weiterentwickeln.
Diese neue Art der Softwareentwicklung nutzt Cloud-Computing, Mikroservices und Containerisierung, um Anwendungen anpassbarer, skalierbarer und effektiver zu gestalten.
In diesem Artikel werden wir die Grundlagen des Cloud-Native Engineerings zerlegen und uns seine wichtigsten Merkmale, Vorteile, Herausforderungen und seine Verwendung in der realen Welt ansehen.
Verständnis des Wandels hin zum Cloud-Native Engineering
Cloud-Native Engineering ist eine Methode zur Herstellung von Software, die Cloud-Technologie nutzt, um Anwendungen zu erstellen und zu starten.
Im Gegensatz zu den altmodischen Methoden zielt die Cloud-Native-Entwicklung darauf ab, flexible und skalierbare Anwendungen mithilfe kleiner, modularer Bausteine namens Mikroservices zu erstellen.
Diese Anwendungen können sich schnell an die sich ändernden Anforderungen der heutigen Geschäftswelt anpassen. Der Wechsel zum Cloud-Native Engineering wird durch das Ziel angetrieben, die Softwareentwicklung schneller, zuverlässiger und innovativer zu gestalten.
Wesentliche Merkmale und Aspekte der Cloud-Native-Entwicklung
Die Cloud-Native-Entwicklung zeichnet sich durch einige wichtige Merkmale und Aspekte aus, die für ihre Wirksamkeit unerlässlich sind. Schauen wir uns die Schlüsselelemente an, die die Cloud-Native-Entwicklung definieren:
Mikroservice-Architektur
Mikroservices beinhalten die Aufteilung einer großen Anwendung in kleine, separate Teile, an denen jeweils separat gearbeitet, veröffentlicht und erweitert werden kann. Dank Mikroservices können Teams gleichzeitig an verschiedenen Softwareteilen arbeiten, Probleme leicht bewältigen und die Geschwindigkeit, mit der Dinge erledigt werden, beschleunigen.
Containerisierung
Containerisierung bedeutet, eine Anwendung und alles, was sie benötigt, in eine kleine, leicht zu transportierende Box zu packen, die in verschiedenen Umgebungen gleich funktionieren kann. Diese Container stellen sicher, dass Dinge konsistent, einfach zu bewegen und Ressourcen richtig zu verwenden sind.
Orchestrierung
Orchestrierung erleichtert die Verwaltung komplizierter containerisierter Anwendungen. Sie automatisiert den Prozess der Anpassung ihrer Größe und stellt sicher, dass sie immer verfügbar und ordnungsgemäß funktionieren.
DevOps-Integration
DevOps ist eine Teamwork-Philosophie, die die Menschen zusammenbringt, die Software erstellen und sicherstellen, dass sie gut läuft. Der Schwerpunkt liegt auf der Verwendung von Automatisierung und kontinuierlichen Integrations- und Bereitstellungspraktiken (CI/CD).
In einfachen Worten macht DevOps das Teamwork ausgewogen, beschleunigt die Softwareentwicklung und garantiert, dass die Bereitstellung von Software von hoher Qualität ist.
API-First-Ansatz
Wenn Ingenieure Dinge für die Cloud entwickeln, beginnen sie oft damit, zu planen, wie verschiedene Teile der Software mithilfe von APIs (Application Programming Interfaces) miteinander kommunizieren werden.
Diese Arbeitsweise erleichtert die Verwendung und Wiederverwendung verschiedener Teile der Software und hilft der Software, gut mit anderen Diensten zusammenzuarbeiten.
Unveränderliche Infrastruktur
Unveränderliche Infrastruktur bedeutet, die verschiedenen Teile des Setups als Dinge zu behandeln, die nicht geändert werden können. Anstatt das Vorhandene zu ändern, erstellen Sie neue Instanzen, um Updates durchzuführen.
Dieser Ansatz macht alles konsistent und wiederholbar, und wenn etwas schief geht, ist es einfacher, zu dem Zustand zurückzukehren, in dem sich die Dinge vorher befanden.
Beobachtbarkeit und Überwachung
Cloud-Native-Anwendungen verwenden starke Beobachtungspraktiken, wie das Verfolgen von Protokollen, Überwachung und Nachverfolgung, um zu verstehen, wie sich die Anwendung verhält und wie sie performt.
Anders ausgedrückt ist die Beobachtbarkeit wie ein klarer Blick, um schnell Probleme zu erkennen und zu lösen. Dies hilft, die Gesundheit und Leistung der Anwendung zu verwalten, bevor Probleme auftreten.
Infrastruktur als Code (IaC)
Infrastruktur als Code (IaC) bedeutet, Ihre Computerumgebung mithilfe schriftlicher Anweisungen oder detaillierter Skripte zu erstellen und zu organisieren. In einfachen Worten ist es eine Möglichkeit, Ihren digitalen Raum zu verwalten und zu erstellen, indem Sie aufschreiben, was Sie wollen.
Mit IaC können Sie die Infrastruktur automatisch einrichten, verschiedene Versionen verfolgen und bestätigen, dass alles in verschiedenen Situationen gleich funktioniert.
Native Cloud: Erkunden der Vorteile und Herausforderungen
Die Entwicklung von Native Cloud bietet viele Vorteile, birgt aber auch einige Herausforderungen, mit denen Organisationen umgehen müssen. Lassen Sie uns die Vor- und Nachteile genauer untersuchen.
Vorteile:
- Skalierbarkeit: Cloud-Native-Unternehmen können leicht mehr Arbeit bewältigen, indem sie bei Bedarf zusätzliche Teile (Mikroservices) hinzufügen. Dies sorgt dafür, dass sie auch in geschäftigen Zeiten gut abschneiden.
- Flexibilität und Agilität: Die Mikroservice-Architektur ermöglicht es, einen Teil zu ändern, ohne das gesamte Projekt zu beeinträchtigen. Entwickler können kleinere Teile separat aktualisieren und veröffentlichen, was den Prozess flexibler und schneller macht.
- Ressourceneffizienz: Containerisierung macht Apps ressourceneffizient. Apps teilen eine gemeinsame Umgebung, was Bereitstellungen leichter und konsistenter macht. Dies reduziert zusätzliche Arbeit und optimiert die Nutzung der Infrastruktur.
- Verbesserte Fehlerkorrektur: Cloud-Native-Plattformen, die von Tools wie Kubernetes verwaltet werden, sind besser darin, Fehler zu behandeln. Automatisierte Prozesse zur Überwachung und Behebung von Problemen machen das System zuverlässiger.
- Steigerung der Produktivität der Entwickler: Die Entwicklung von Native Cloud fördert die Zusammenarbeit zwischen Entwicklung und Betriebsteams (DevOps). Automatisierungstools und optimierte Prozesse machen Entwickler produktiver, und die Dinge gelangen schneller auf den Markt.
Herausforderungen:
- Komplexität: Die Verwaltung vieler Mikroservices mit unterschiedlichen Lebenszyklen kann komplex sein. Dies erschwert die Überwachung, Behebung von Problemen und Koordination von allem.
- Lernkurve: Der Wechsel zu Cloud-Native-Praktiken kann für Teams, die neu mit Konzepten wie Containerisierung und Mikroservices sind, schwierig sein. Es braucht Zeit, um diese neuen Arbeitsweisen zu erlernen.
- Sicherheitsbedenken: Die Sicherstellung der Sicherheit von Mikroservices und Containern erfordert einen soliden Plan. Jeder Mikroservice kann eine Angriffsfläche sein, daher ist zusätzlicher Schutz erforderlich.
- Erhöhter operativer Overhead: Die Verwendung von Cloud-Native-Technologien kann bedeuten, dass mehr Arbeit bei der Verwaltung von Tools wie Kubernetes anfällt. Dies kann den Gesamtaufwand erhöhen, um die Dinge reibungslos am Laufen zu halten.
- Abhängigkeit von Drittanbieterdiensten: Cloud-Native-Plattformen verlassen sich oft auf externe Dienste wie Datenbanken und Authentifizierung. Die Abhängigkeit von diesen externen Diensten kann mögliche Fehlerquellen mit sich bringen.
Fallstudien: Praxisbeispiele für erfolgreiche Implementierungen
Praxisbeispiele sind äußerst hilfreich, um zu verstehen, wie Cloud-Native-Engineering tatsächlich funktioniert und warum es nützlich ist. Schauen wir uns zwei Organisationen an, die bei der Verwendung von Cloud-Native-Strategien gute Arbeit geleistet haben:
Netflix
Netflix hat cloud-native Techniken eingesetzt, um sicherzustellen, dass Menschen weltweit ihre Shows ohne Unterbrechungen sehen können.
Durch die Aufteilung der Dinge in kleinere Teile (Mikroservices) und die Verwendung von Tools wie Docker und Kubernetes haben sie ihr System super skalierbar und flexibel gemacht. Dieser modulare Ansatz half ihnen, Funktionen hinzuzufügen und Millionen von Benutzern zu dienen, selbst zu Spitzenzeiten.
Spotify
Spotify wollte in der Welt des Musik-Streamings an vorderster Front bleiben. Sie sind zu einer cloud-nativen Einrichtung übergegangen, indem sie kleinere Teile (Mikroservices) und Tools wie Docker verwendet haben.
Dies machte sie schneller beim Hinzufügen neuer Funktionen, ohne die gesamte App durcheinander zu bringen. Mit Cloud-Native-Technologie behielt Spotify seinen Platz als Top-Player, indem er ein dynamisches und personalisiertes Musikerlebnis bot.
Uber
Uber stand vor großen Herausforderungen mit vielen Transaktionen und der Notwendigkeit schneller Antworten. Sie haben cloud-native Methoden übernommen, wie die Verwendung kleinerer Teile (Mikroservices) und Tools wie Kubernetes.
Dies machte ihr System in der Lage, viel Arbeit reibungslos zu bewältigen, und die Automatisierung sorgte dafür, dass die Dinge zuverlässig liefen. Die cloud-nativen Änderungen bei Uber halfen ihnen, mit einem schnell wachsenden und sich ständig verändernden Geschäft umzugehen.
Ausblick: Zukünftige Trends und Innovationen in der Cloud-Native-Entwicklung
Mit der ständigen technologischen Veränderung wird auch die Cloud-Native-Entwicklung ihren Wandel erleben. Hier sind einige wichtige Trends, die die Zukunft der Cloud-Native-Entwicklung prägen werden:
Edge Computing
In der Welt der Cloud-Native-Technologie erwarten wir eine große Veränderung, da Edge Computing prominenter wird.
Dieser Wandel bedeutet, dass die Rechenleistung näher an den Orten erfolgt, an denen die Daten generiert werden, was die Dinge schneller und effizienter macht. Stellen Sie sich schnelle Entscheidungsfindung für Dinge wie Smart City-Setups vor, bei denen IoT-Geräte und erweiterte Realität eine Echtzeitverarbeitung benötigen.
Die lokale Datenverarbeitung von Edge Computing passt gut zu den Zielen der Cloud-Native-Entwicklung und macht die Dinge effizienter und reaktionsschneller.
Serverless Computing
Serverless Computing, auch als Funktion als Dienst (FaaS) bekannt, wächst in der Cloud-Native-Welt heran.
Dieser Ansatz verspricht kosteneffizient zu sein, indem er basierend auf der tatsächlichen Codeausführung berechnet wird und die Entwicklung einfacher macht, indem er das Infrastrukturmanagement im Hintergrund übernimmt.
Denken Sie an eine Einzelhandels-App, die Serverless Computing während geschäftiger Verkaufsveranstaltungen verwendet, ohne manuelle Anpassungen für erhöhte Benutzeraktivität vornehmen zu müssen.
Die Reife des serverlosen Computings passt zu dem Wunsch nach reibungsloser, kosteneffizienter und effektiver Entwicklung in der Cloud-Native-Umgebung.
KI und maschinelles Lernen
Cloud-Native-Architekturen bieten einen hervorragenden Rahmen für die Ausführung von KI- und ML-Anwendungen im großen Maßstab, was fortgeschrittene Analysen und automatisierte Operationen ermöglicht.
Stellen Sie sich zum Beispiel einen Online-Shop vor, der KI in einer Cloud-Native-Umgebung verwendet, um das Verhalten der Benutzer zu studieren, vorherzusagen, was sie kaufen könnten, und sofort personalisierte Produktvorschläge zu machen.
Die Kombination aus Cloud-Native-Tools und KI/ML eröffnet Organisationen neue Möglichkeiten, wertvolle Einblicke zu gewinnen und die betriebliche Effizienz zu verbessern.
Fazit
Cloud-Native-Engineering verändert die Art und Weise, wie wir Software erstellen und handhaben. Auch wenn es seine Schwierigkeiten hat, machen die Vorteile in Bezug auf Skalierbarkeit, Agilität und Ressourceneffizienz es zu einer attraktiven Option für Organisationen, die im digitalen Bereich wettbewerbsfähig bleiben möchten.
Mit zunehmender Verbreitung dieser Technologie wird Cloud-Native-Engineering zu einem entscheidenden Bestandteil der Zukunft der Softwareentwicklung.
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