Was ist Cloud Native?
Cloud-nativ ist der Softwareansatz zum Erstellen, Bereitstellen und Verwalten moderner Anwendungen in Cloud-Computing-Umgebungen. Moderne Unternehmen möchten hochgradig skalierbare, flexible und belastbare Anwendungen entwickeln, die sie schnell aktualisieren können, um Kundenanforderungen zu erfüllen. Dazu verwenden sie moderne Tools und Techniken, die von Natur aus die Anwendungsentwicklung in der Cloud-Infrastruktur unterstützen. Diese Cloud-nativen Technologien unterstützen schnelle und häufige Änderungen an Anwendungen, ohne die Servicebereitstellung zu beeinträchtigen, und bieten Anwendern einen innovativen Wettbewerbsvorteil.
Wie profitieren Unternehmen von einem cloudnativen Ansatz?
Unternehmen erhalten auf verschiedene Weise Wettbewerbsvorteile, wenn sie cloudnative Softwareanwendungen entwickeln.
Erhöhte Effizienz
Die cloudnative Entwicklung bringt agile Praktiken wie DevOps und Continuous Delivery (CD) mit sich. Die Entwickler nutzen automatisierte Tools, Cloud-Services und eine moderne Designkultur, um schnell skalierbare Anwendungen zu erstellen.
Kosten senken
Durch die Einführung des cloudnativen Ansatzes müssen Unternehmen nicht in die Beschaffung und Wartung einer kostspieligen physischen Infrastruktur investieren. Dies führt zu langfristigen Einsparungen bei den Betriebsausgaben. Die Kosteneinsparungen durch den Aufbau cloudnativer Lösungen könnten auch Ihren Kunden zugute kommen.
Verfügbarkeit sicherstellen
Cloudnative Technologie ermöglicht es Unternehmen, robuste und hochverfügbare Anwendungen zu entwickeln. Funktionsupdates verursachen keine Ausfallzeiten und Unternehmen können die App-Ressourcen in der Hauptsaison erweitern, um ein positives Kundenerlebnis zu bieten.
Was sind cloudnative Anwendungen?
Cloudnative Anwendungen sind Softwareprogramme, die aus mehreren kleinen, voneinander abhängigen Services, den sogenannten Microservices, bestehen. Traditionell haben Entwickler monolithische Anwendungen mit einer einzigen Blockstruktur erstellt, die alle erforderlichen Funktionen enthält. Durch die Verwendung des cloudnativen Ansatzes teilen Softwareentwickler die Funktionalitäten in kleinere Microservices auf. Dies macht cloudnative Anwendungen flexibler, da diese Microservices unabhängig voneinander arbeiten und nur minimale Rechenressourcen für die Ausführung benötigen.
Cloudnative Anwendungen im Vergleich zu herkömmlichen Unternehmensanwendungen
Herkömmliche Unternehmensanwendungen wurden mit weniger flexiblen Softwareentwicklungsmethoden erstellt. Die Entwickler arbeiteten in der Regel an einer großen Menge von Softwarefunktionen, bevor sie diese zum Testen freigaben. Daher dauerte die Bereitstellung herkömmlicher Unternehmensanwendungen länger und war nicht skalierbar.
Cloudnative Anwendungen hingegen verwenden einen kollaborativen Ansatz und sind auf verschiedenen Plattformen hoch skalierbar. Entwickler verwenden Software-Tools, um die Erstellung, das Testen und die Bereitstellung von Verfahren in cloudnativen Anwendungen weitgehend zu automatisieren. Sie können Microservices sofort einrichten, bereitstellen oder duplizieren, eine Aktion, die mit herkömmlichen Anwendungen nicht möglich ist.
Was ist die CNCF?
Die Cloud Native Computing Foundation (CNCF) ist eine Open-Source-Stiftung, die Unternehmen dabei unterstützt, ihre cloudnative Reise zu beginnen. Die CNCF wurde 2015 gegründet und unterstützt die Open-Source-Community bei der Entwicklung wichtiger cloudnativer Komponenten, einschließlich Kubernetes. Amazon ist Mitglied von CNCF.
Was ist cloudnative Anwendungsarchitektur?
Die cloudnative Architektur kombiniert Softwarekomponenten, die Entwicklungsteams zum Erstellen und Ausführen skalierbarer cloudnativer Anwendungen verwenden. Die CNCF listet unveränderliche Infrastruktur, Microservices, deklarative APIs, Container und Servicemetze als technologische Blöcke der cloudnativen Architektur auf.
Unveränderliche Infrastruktur
Unveränderliche Infrastruktur bedeutet, dass die Server für das Hosten von cloudnativen Anwendungen nach der Bereitstellung unverändert bleiben. Wenn die Anwendung mehr Rechenressourcen benötigt, wird der alte Server aufgegeben und die Anwendung auf einen neuen Hochleistungsserver verschoben. Durch die Vermeidung manueller Upgrades macht eine unveränderliche Infrastruktur die cloudnative Bereitstellung zu einem vorhersehbaren Prozess.
Microservices
Microservices sind kleine, unabhängige Softwarekomponenten, die zusammen als vollständige cloudnative Software funktionieren. Jeder Microservice konzentriert sich auf ein kleines, spezifisches Problem. Microservices sind lose gekoppelt, d. h., sie sind unabhängige Softwarekomponenten, die miteinander kommunizieren. Entwickler nehmen Änderungen an der Anwendung vor, indem sie an einzelnen Microservices arbeiten. Auf diese Weise funktioniert die Anwendung auch dann weiter, wenn ein Microservice ausfällt.
API
Application Programming Interface (API) ist eine Methode, mit der zwei oder mehr Softwareprogramme Informationen austauschen. Cloudnative Systeme verwenden APIs, um die lose gekoppelten Microservices zusammenzubringen. Die API teilt Ihnen mit, welche Daten der Microservice benötigt und welche Ergebnisse er liefern kann, anstatt die Schritte zum Erreichen des Ergebnisses zu spezifizieren.
Service-Mesh
Service Mesh ist eine Softwareschicht in der Cloud-Infrastruktur, die die Kommunikation zwischen mehreren Microservices verwaltet. Entwickler verwenden das Service Mesh, um zusätzliche Funktionen einzuführen, ohne neuen Code in die Anwendung schreiben zu müssen.
Container
Container sind die kleinste Recheneinheit in einer cloudnativen Anwendung. Dabei handelt es sich um Softwarekomponenten, die den Microservice-Code und andere erforderliche Dateien in cloudnative Systeme packen. Durch die Containerisierung der Microservices werden cloudnative Anwendungen unabhängig vom zugrunde liegenden Betriebssystem und der zugrunde liegenden Hardware ausgeführt. Das bedeutet, dass Softwareentwickler cloudnative Anwendungen On-Premises, in der Cloud-Infrastruktur oder in hybriden Clouds bereitstellen können. Entwickler verwenden Container zum Packen der Microservices mit ihren jeweiligen Abhängigkeiten, z. B. den Ressourcendateien, Bibliotheken und Skripten, die die Hauptanwendung zur Ausführung benötigt.
Vorteile von Containern
Zu den Vorteilen von Containern gehören:
- Sie verbrauchen weniger Rechenressourcen als bei der herkömmlichen Anwendungsbereitstellung
- Sie können sie fast sofort bereitstellen.
- Sie können die für Ihre Anwendung erforderlichen Cloud-Computing-Ressourcen effizienter skalieren
Was ist cloudnative Anwendungsentwicklung?
Die cloudnative Anwendungsentwicklung beschreibt, wie und wo Entwickler cloudnative Anwendungen erstellen und bereitstellen. Ein kultureller Wandel ist für die cloudnative Entwicklung wichtig. Die Entwickler wenden bestimmte Softwarepraktiken an, um den Zeitrahmen für die Softwarebereitstellung zu verkürzen und präzise Funktionen zu liefern, die den sich ändernden Erwartungen der Benutzer entsprechen. Im Folgenden finden Sie einige gängige cloudnative Entwicklungspraktiken.
Continuous Integration
Continuous Integration (CI) ist eine Softwarepraxis, bei der Entwickler Änderungen häufig und fehlerfrei in eine gemeinsam genutzte Codebasis integrieren. Kleine, häufige Änderungen machen die Entwicklung effizienter, da Sie Probleme schneller erkennen und beheben können. CI-Tools bewerten automatisch die Codequalität bei jeder Änderung, sodass Entwicklungsteams neue Funktionen mit größerer Sicherheit hinzufügen können.
Continuous Delivery
Continuous Delivery (CD) ist eine Softwarepraxis, die cloudnative Entwicklung unterstützt. Mit CD stellen Entwicklungsteams sicher, dass die Microservices immer bereit sind, in der Cloud bereitgestellt zu werden. Sie verwenden Tools zur Softwareautomatisierung, um das Risiko bei Änderungen zu verringern, z. B. die Einführung neuer Funktionen und die Behebung von Fehlern in Anwendungen. CI und CD arbeiten zusammen für eine effiziente Softwarebereitstellung.
DevOps
DevOps ist eine Softwarekultur, die die Zusammenarbeit von Entwicklungs- und Betriebsteams verbessert. Es ist eine Designphilosophie, die mit dem cloudnativen Modell übereinstimmt. DevOps-Praktiken ermöglichen es Unternehmen, den Lebenszyklus der Softwareentwicklung zu beschleunigen. Entwickler und Betriebsingenieure verwenden DevOps-Tools, um die cloudnative Entwicklung zu automatisieren.
Serverlos
Serverless Computing ist ein cloudnatives Modell, bei dem der Cloud-Anbieter die zugrunde liegende Serverinfrastruktur vollständig verwaltet. Entwickler nutzen Serverless Computing, weil die Cloud-Infrastruktur automatisch skaliert und konfiguriert wird, um den Anforderungen der Anwendung zu entsprechen. Entwickler zahlen nur für die Ressourcen, die die Anwendung nutzt. Die Serverless-Architektur entfernt automatisch Rechenressourcen, wenn die App nicht mehr ausgeführt wird.
Was sind die Vorteile der cloudnativen Anwendungsentwicklung?
Schnellere Entwicklung
Entwickler nutzen den cloudnativen Ansatz, um die Entwicklungszeit zu verkürzen und die Qualität der Anwendungen zu verbessern. Anstatt sich auf eine bestimmte Hardware-Infrastruktur zu verlassen, erstellen Entwickler bereitstellungsfertige containerisierte Anwendungen mit DevOps-Praktiken. So können Entwickler schnell auf Änderungen reagieren. Sie können beispielsweise mehrere tägliche Updates vornehmen, ohne die App herunterzufahren.
Plattform-Unabhängigkeit
Bei der Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen in der Cloud können sich die Entwickler auf die Konsistenz und Zuverlässigkeit der Betriebsumgebung verlassen. Sie müssen sich keine Gedanken über Hardware-Inkompatibilität machen, da sich der Cloud-Anbieter darum kümmert. Daher können sich Entwickler darauf konzentrieren, Werte in der App zu liefern, anstatt die zugrunde liegende Infrastruktur einzurichten.
Kostengünstiger Betrieb
Sie zahlen nur für die Ressourcen, die Ihre Anwendung tatsächlich nutzt. Wenn Ihr Benutzerverkehr beispielsweise nur zu bestimmten Zeiten des Jahres ansteigt, zahlen Sie nur für diesen Zeitraum zusätzliche Gebühren. Sie müssen keine zusätzlichen Ressourcen bereitstellen, die die meiste Zeit des Jahres ungenutzt bleiben.
Was ist ein cloudnativer Stack?
Der cloudnative Stack beschreibt die Schichten der cloudnativen Technologien, die Entwickler zur Erstellung, Verwaltung und Ausführung von cloudnativen Anwendungen verwenden. Sie sind wie folgt kategorisiert.
Ebene der Infrastruktur
Die Infrastrukturebene ist das Fundament des cloudnativen Stacks. Es besteht aus Betriebssystemen, Speicher-, Netzwerk- und anderen Computerressourcen, die von Cloud-Drittanbietern verwaltet werden.
Bereitstellungsebene
Die Bereitstellungsebene besteht aus Cloud-Services, die die Cloud-Umgebung zuweisen und konfigurieren.
Laufzeitebene
Die Laufzeitebene bietet cloudnative Technologien, damit Container funktionieren. Dies umfasst Cloud-Datenspeicher, Netzwerkfähigkeit und eine Container-Laufzeit wie containerd.
Orchestrierungs- und Managementebene
Orchestrierung und Management sind dafür verantwortlich, die verschiedenen Cloud-Komponenten so zu integrieren, dass sie als eine Einheit funktionieren. Es ähnelt der Funktionsweise eines Betriebssystems im herkömmlichen Computing. Entwickler verwenden Orchestrierungstools wie Kubernetes, um Cloud-Anwendungen auf verschiedenen Computern bereitzustellen, zu verwalten und zu skalieren.
Anwendungsdefinitions- und Entwicklungsebene
Diese cloudnativ Stack-Ebene besteht aus Softwaretechnologien zum Erstellen cloudnativer Anwendungen. Entwickler verwenden beispielsweise Cloud-Technologien wie Datenbank, Messaging, Container-Images sowie Tools für Continuous Integration (CI) und Continuous Delivery (CD), um Cloud-Anwendungen zu erstellen.
Tools zur Beobachtbarkeit und Analyse
Beobachtbarkeits- und Analysetools überwachen, bewerten und verbessern den Systemzustand von Cloud-Anwendungen. Entwickler verwenden Tools, um Metriken wie CPU-Auslastung, Arbeitsspeicher und Latenz zu überwachen, um sicherzustellen, dass die Servicequalität der App nicht beeinträchtigt wird.
Was ist Cloud Computing?
Cloud-Computing bezieht sich auf eine Softwareinfrastruktur, die in einem externen Rechenzentrum gehostet und Benutzern auf Basis des Nutzungsbasierten Bezahlmodells zur Verfügung gestellt wird. Unternehmen müssen nicht für teure Server bezahlen und diese warten. Stattdessen können sie nach Bedarf cloudnative Services wie Speicher, Datenbanken und Analysen von einem Cloud-Anbieter nutzen.
Cloud Computing im Vergleich zu cloudnativ
Cloud-Computing ist die Ressourcen, Infrastruktur und Tools, die von Cloud-Anbietern auf Abruf bereitgestellt werden. In der Zwischenzeit ist cloudnativ ein Ansatz, der Softwareprogramme mit dem Cloud-Computing-Modell erstellt und ausführt.
Was ist Cloud-fähig?
Cloud-fähige Anwendungen sind ältere Unternehmensanwendungen, die in einem On-Premises-Rechenzentrum liefen, aber für die Ausführung in der Cloud modifiziert wurden. Dazu muss ein Teil des Softwaremoduls geändert werden, um die Anwendung auf Cloud-Server zu migrieren. So können Sie die Anwendung über einen Browser nutzen, ohne dass die ursprünglichen Funktionen verloren gehen.
Cloudnativ im Vergleich zu Cloud-fähig
Der Begriff cloudnativ bezieht sich auf eine Anwendung, die von Anfang an für den Einsatz in der Cloud konzipiert wurde. Cloudnativ beinhaltet Cloud-Technologien wie Microservices, Container-Orchestratoren und automatische Skalierung. Eine Cloud-fähige Anwendung verfügt nicht über die Flexibilität, Ausfallsicherheit oder Skalierbarkeit ihres cloudnativen Gegenstücks. Dies liegt daran, dass Cloud-fähige Anwendungen ihre monolithische Struktur behalten, obwohl sie in die Cloud umgezogen sind.
Warum cloudnative Anwendungen auf AWS erstellen?
AWS bietet die notwendigen Technologien, Tools und Services, um funktionale cloudnative Anwendungen zu entwickeln. Sie können sich auf die Entwicklung von Softwareprodukten konzentrieren, anstatt sich um die zugrunde liegende Infrastruktur zu kümmern:
- Wechseln Sie zu verwalteten Containern in AWS, um den Betrieb zu vereinfachen und den Verwaltungsaufwand zu reduzieren
- Entwickeln Sie neue Anwendungen oder Funktionen mithilfe von Serverless-Technologien mit AWS Lambda und speziell entwickelte Datenbanken mit Amazon DynamoDB
- Verwenden Sie Tools wie AWS Amplify und AWS CDK, um die Flexibilität zu maximieren und die Entwicklung zu beschleunigen
- Wählen Sie aus 15 relationalen und nichtrelationalen, speziell entwickelten AWS-Datenbanken, um die Microservices-Architektur und moderne Anwendungsanforderungen wie das Speichern von Dokumenten und Schlüssel-Wert-Paaren zu unterstützen
- Nutzen Sie unser Portfolio an DevOps-Services und unser umfangreiches Partnernetzwerk, um Anwendungen schneller zu entwickeln und auszuführen und Anwendungen in großem Maßstab zu erstellen
Beginnen Sie mit cloudnativen Anwendungen, indem Sie noch heute ein AWS-Konto erstellen.
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