Rozwój aplikacji cloud-native może brzmieć jak kolejne modne hasło w branży IT, ale może to być właśnie przełom, którego Twoja organizacja/biznes potrzebuje, aby przyspieszyć innowacje.
Termin „cloud native computing” pojawił się jako zbiorcze określenie różnych narzędzi i technik potrzebnych programistom do tworzenia, wdrażania i utrzymania nowoczesnych aplikacji na infrastrukturze chmurowej. Celem tego artykułu jest zdefiniowanie tego terminu, przegląd krajobrazu cloud native oraz wskazanie zalet i wad wyboru podejścia cloud native.
Aby odnieść sukces na dynamicznych, napędzanych oprogramowaniem rynkach, firmy muszą zmienić sposób projektowania, tworzenia i użytkowania aplikacji.
Czym jest Cloud Native?
Cloud native to nowoczesne podejście do budowania i uruchamiania aplikacji, które wykorzystuje elastyczność, skalowalność i odporność chmury obliczeniowej. Cloud native obejmuje różnorodne narzędzia i techniki używane dziś przez programistów do tworzenia aplikacji na publiczną chmurę, w przeciwieństwie do tradycyjnych architektur przeznaczonych dla centrów danych on-premises.
Podejście cloud native do tworzenia i uruchamiania oprogramowania zostało zapoczątkowane przez firmy określane mianem „born in the cloud” — takie jak giganci streamingu Netflix i Spotify, firma przewozowa Uber czy platforma rezerwacji noclegów Airbnb. Podejście cloud native zostało następnie zaadaptowane przez inne firmy poszukujące podobnej cyfrowej zwinności i przewagi konkurencyjnej.
Technologie cloud native umożliwiają organizacjom budowanie i uruchamianie skalowalnych aplikacji w nowoczesnych, dynamicznych środowiskach, takich jak chmury publiczne, prywatne i hybrydowe. Przykładami są kontenery, service mesh, mikroserwisy, niezmienna infrastruktura i deklaratywne API.
Te techniki umożliwiają tworzenie luźno powiązanych systemów, które są odporne, łatwe do zarządzania i obserwowalne. W połączeniu z zaawansowaną automatyzacją pozwalają inżynierom na częste i przewidywalne wprowadzanie zmian o dużym wpływie przy minimalnym wysiłku.
Rozwój aplikacji cloud native zazwyczaj łączy mikroserwisy, platformy chmurowe, kontenery, Kubernetes, niezmienną infrastrukturę, deklaratywne API oraz technologię ciągłego dostarczania z podejściem DevOps i metodyką Agile.
Aplikacje i rozwój cloud native
Rozwój aplikacji cloud native to podejście do tworzenia, uruchamiania i ulepszania aplikacji oparte na dobrze znanych technikach i technologiach chmury obliczeniowej. Aplikacje te to zbiór małych, niezależnych i luźno powiązanych usług. Zostały zaprojektowane tak, by dostarczać uznane wartości biznesowe, takie jak możliwość szybkiego wdrażania opinii użytkowników dla ciągłego doskonalenia. W skrócie, rozwój aplikacji cloud native to sposób na przyspieszenie tworzenia nowych aplikacji, optymalizację istniejących i ich integrację. Celem jest dostarczanie użytkownikom aplikacji, których chcą, w tempie potrzebnym biznesowi.
Jeśli aplikacja jest „cloud native”, oznacza to, że została zaprojektowana tak, aby zapewnić spójne środowisko deweloperskie i automatyczne zarządzanie w chmurach prywatnych, publicznych i hybrydowych. Organizacje adoptują chmurę, aby zwiększyć skalowalność i dostępność aplikacji. Te korzyści osiągane są dzięki samoobsłudze i automatycznemu przydzielaniu zasobów oraz automatyzacji całego cyklu życia aplikacji od rozwoju po produkcję. Aby jednak w pełni wykorzystać te korzyści, potrzebne jest nowe podejście do tworzenia aplikacji.
Cloud native development to po prostu podejście do szybkiego budowania i aktualizowania aplikacji, przy jednoczesnym poprawianiu jakości i ograniczaniu ryzyka. Bardziej szczegółowo, to sposób na tworzenie i uruchamianie responsywnych, skalowalnych i odpornych na błędy aplikacji w dowolnym miejscu — w chmurze publicznej, prywatnej lub hybrydowej.
Krajobraz Cloud Native
Istnieją cztery warstwy cloud native computing, które warto znać:
- Warstwa definicji aplikacji i rozwoju: Najwyższa warstwa stosu cloud native skupia się na narzędziach używanych przez programistów do tworzenia aplikacji, takich jak bazy danych, systemy komunikacji, obrazy kontenerów oraz pipeline CI/CD.
- Warstwa provisioningowa: Ta warstwa obejmuje wszystko, co jest potrzebne do budowy i zabezpieczenia środowiska, w którym aplikacja będzie działać, najlepiej w sposób powtarzalny. W świecie cloud native obejmuje to traktowanie infrastruktury jako kodu, przechowywanie obrazów w repozytorium, automatyzację budowy oraz zabezpieczanie aplikacji za pomocą skanowania podatności, zarządzania kluczami i politykami oraz narzędzi uwierzytelniania.
- Warstwa runtime: Dotyczy wszystkiego, co związane jest z uruchamianiem aplikacji cloud native, np. runtime kontenera (często Docker), a także pamięć masową i sieć.
- Warstwa orkiestracji i zarządzania: Obejmuje narzędzia potrzebne do wdrażania, zarządzania i skalowania aplikacji kontenerowych, w tym orkiestrację i harmonogramowanie. Najczęściej oznacza to Kubernetes oraz komponenty takie jak service discovery, service proxy, API gateway i service mesh.
Poza tymi warstwami ważne jest wdrożenie praktyk obserwowalności, aby skutecznie monitorować wszystkie usługi. Niektóre organizacje decydują się na stworzenie własnej, samoobsługowej platformy dla programistów lub zakup gotowej platformy jako usługi (PaaS) od dostawcy, aby ułatwić wdrożenie wśród deweloperów.
Zalety Cloud Native
Tworzenie aplikacji cloud native wymaga innego podejścia do architektury niż tradycyjne rozwiązania on-premises. Poniżej przedstawiono kluczowe różnice między podejściem cloud native a tradycyjnym modelem rozwoju aplikacji:
- Języki programowania: Aplikacje on-premises często pisane są w tradycyjnych językach, takich jak C/C++, C# czy Java enterprise. Aplikacje cloud native powstają częściej w językach webowych, takich jak HTML, CSS, Java, JavaScript, .NET, Go, Node.js, PHP, Python czy Ruby. Praca z nowoczesnymi językami i platformami pomaga przyciągnąć najlepszych inżynierów.
- Aktualizowalność: Aplikacje cloud native są zaprojektowane tak, by być wysoce dostępne, odporne i regularnie aktualizowane, podczas gdy aplikacje on-premises są zwykle aktualizowane raz lub dwa razy do roku, zgodnie z metodologią waterfall. Możliwość częstych aktualizacji w cloud native zwiększa produktywność zespołów deweloperskich i pozwala szybciej dostarczać nowe funkcje.
- Elastyczność: Aplikacje cloud native korzystają z elastyczności chmury, dostosowując zużycie zasobów do zapotrzebowania, podczas gdy aplikacje on-premises wymagają fizycznego dostarczania dodatkowej infrastruktury do skalowania. Ma to też konsekwencje kosztowe — chmura pozwala płacić tylko za zużyte zasoby i unikać kosztownego nadmiaru własnej infrastruktury.
- Multi-tenancy: Aplikacje cloud native bez problemu działają w środowisku wirtualnym i współdzielą zasoby z innymi aplikacjami w modelu multi-tenant, co zwiększa efektywność zespołów.
- Przestoje: Chmura oferuje większą redundancję dzięki rozproszeniu centrów danych na różnych obszarach geograficznych, co pozwala szybciej reagować na awarie przez przekierowywanie ruchu do innych regionów i minimalizować kosztowne przestoje.
- Automatyzacja: Techniki cloud native otwierają wiele możliwości automatyzacji, pozwalając inżynierom skoncentrować się na bardziej wymagających zadaniach.
- Stateless: Aplikacje cloud native są zazwyczaj bezstanowe — nie przechowują danych między sesjami. Pozwala to na łatwe skalowanie na wielu serwerach, efektywniejsze cache’owanie, mniejsze wymagania na pamięć oraz unikanie uzależnienia od konkretnego dostawcy (vendor lock-in).
- Społeczność: Dzięki istnieniu CNCF (Cloud Native Computing Foundation) — otwartej, niezależnej organizacji promującej cloud native computing i hostującej projekty takie jak Kubernetes czy Prometheus — społeczność cloud native jest globalna. Programiści z całego świata współpracują, by uczynić chmurę powszechną. CNCF, będące częścią Linux Foundation, wspiera i kieruje rozwojem szybkich, cloud native projektów.
Wady Cloud Native
- Próba przeniesienia istniejącej aplikacji on-premises do chmury bez zmiany architektury jest częstym błędem, a przebudowa aplikacji pod chmurę to duże wyzwanie inżynieryjne.
- Znalezienie odpowiednich umiejętności, dostosowanie się do modelu bezpieczeństwa opartego na chmurze oraz zarządzanie zmieniającymi się kosztami środowiska chmurowego to nadal poważne wyzwania dla organizacji chcących przejść na cloud native.
Jak możemy Ci pomóc
Zespoły deweloperskie powinny przyjąć zasadę cloud native na poziomie całej organizacji. Czy to poprzez migrację istniejących aplikacji do zgodnych z cloud native, czy też rozbicie monolitycznych aplikacji na mikroserwisy lepiej działające w chmurze. Wymaga to istotnej zmiany podejścia — odejścia od tradycyjnych wdrożeń waterfall na rzecz metodyk zwinnych, takich jak rozwój minimalnego produktu (MVP), automatyzacja, testy wariantów, szybkie iteracje, obserwowalność oraz bliska współpraca z zespołem operacyjnym w modelu DevOps. To nie jest łatwa zmiana, szczególnie dla zespołów przyzwyczajonych do dawnych metod — tutaj wkracza nasz zespół z Devopsity.
- Zespół: Mamy zespół inżynierów DevOps z wieloletnim doświadczeniem w ekosystemie chmurowym.
- Narzędzia: Nasi inżynierowie korzystają z najnowszych technologii i regularnie szkolą się, aby być na bieżąco z trendami i wymaganiami rynku.
- Migracja: Jeśli jeszcze nie przeniosłeś się do chmury, ponieważ masz wiele systemów działających on-premises i nie wiesz, jak zacząć migrację, Devopsity ma doświadczenie w realizacji takich projektów. Posiadamy certyfikowanych architektów, którzy planują migrację Twoich aplikacji, dbając o Twoje najlepsze interesy.
- Wsparcie: Migracja to dopiero pierwszy krok. Możemy również zapewnić wsparcie dla Twoich aplikacji cloud native, eliminując potrzebę zatrudniania własnych inżynierów.
Jeśli masz pytania dotyczące powyższego lub rozważasz przejście na cloud native, skontaktuj się z nami — nasz zespół ekspertów chętnie odpowie na Twoje pytania.
