Was bedeutet „cloudnativ“?

Herkömmliche Methoden der Softwareentwicklung basierten auf isolierten, starren Prozessen zur Erstellung monolithischer Anwendungen, die auf einer lokalen Infrastruktur liefen. Dieser Ansatz erforderte es von den Entwicklern, mehrere Softwarefunktionen gleichzeitig zu testen und bereitzustellen. Werden traditionelle Entwicklungsmethoden heute eingesetzt, bremsen sie die Innovation und erschweren die Aktualisierung oder Skalierung von Apps, was die Wettbewerbsfähigkeit einer Organisation in schnelllebigen Märkten beeinträchtigt.

Apps, die mit herkömmlichen Methoden für lokale Umgebungen entwickelt wurden, können so angepasst werden, dass sie auf einer Cloudinfrastruktur ausgeführt werden können. Da diese Apps jedoch nicht von Grund auf für Cloudumgebungen entwickelt wurden, können sie nach der Migration in die Cloud eine schlechte Leistung erbringen und sich als schwierig zu verwalten erweisen.

Die cloudnative Entwicklung markiert einen grundlegenden Wandel hin zu mehr Skalierbarkeit und Agilität in der Softwareentwicklung. Entwickler- und Betriebsteams können Cloudtools und -Technologien nutzen, um schnell cloudnative Apps zu erstellen und zu aktualisieren, die aus mehreren kleinen, auf eine einzige Funktion beschränkten Diensten bestehen, die als „Mikroservices“ bezeichnet werden.

Dieser Ansatz unterstützt die digitale Transformation, indem er es Teams ermöglicht, eigenständige Dienste kontinuierlich bereitzustellen und zu skalieren, ohne die Gesamtleistung der App zu beeinträchtigen. Cloudnative Apps lassen sich zudem leichter verwalten als herkömmliche Software.

Maximieren Sie die Skalierbarkeit, Ausfallsicherheit und Flexibilität Ihrer cloudnativen Apps, indem Sie diese drei Grundprinzipien befolgen:

1. Erstellen Sie eine flexible cloudnative Architektur mithilfe von Microservices.
Mikroservices sind lose gekoppelte Softwarekomponenten, die über klar definierte APIs miteinander kommunizieren. Zusammen bilden sie eine vollständige Anwendung. Aufgrund des modularen Aufbaus einer Microservicearchitektur können Teams einzelne Teile einer App aktualisieren und skalieren, ohne dass sich dies auf das Ganze auswirkt.

2. Erstellen Sie cloudnative Apps, die überall ausgeführt werden können, indem Sie Microservices in Containern bereitstellen.
Container sind eigenständige Softwarepakete, die Anwendungscode mit den Betriebssystembibliotheken und Abhängigkeiten bündeln, die für deren Ausführung erforderlich sind. Containerisierte Microservices sind leichtgewichtig und mobil und lassen sich zuverlässig auf nahezu jeder Art von Infrastruktur ausführen, einschließlich Hybrid- und Multicloudplattformen.

Zu den containeroptimierten Tools und Diensten, die Ihrer Organisation dabei helfen sollen, cloudnative Anwendungen effektiv zu verwalten, zu sichern und zu skalieren, gehören:

• Containerorchestrierungsplattformen wie Kubernetes verwalten den Lebenszyklus von Containern automatisch mithilfe von Funktionen zur automatischen Skalierung, automatischen Aktualisierung und Selbstheilung.
• Ein Dienstnetz bietet eine programmierbare, sichere Kommunikationsschicht, die verschiedene Funktionen über Microservices hinweg ausführt – ohne dass der Appcode geändert werden muss. Beispielsweise verwaltet es den Datenverkehr, fügt eine beidseitige TLS-Authentifizierung (Transport Layer Security) hinzu und setzt einheitliche Richtlinien durch.
• Serverloses Computing stellt Server und Infrastructure-as-a-Cloud-Dienste automatisch bereit, skaliert und verwaltet sie, sodass Teams Containerspps schneller erstellen und ausführen können. Es eignet sich ideal für ereignisgesteuerte Anwendungen, die Datenverkehrsspitzen verarbeiten müssen.

3. Beschleunigen Sie die cloudnative Entwicklung, indem Sie einen DevOps-Ansatz anwenden.
DevOps erhöht die betriebliche Effizienz und Agilität durch die Verwendung von Cloud-, KI- und anderen Technologien, um Prozesse, Tools und Methoden im gesamten Softwarebereitstellungslebenszyklus zu integrieren. Ci/CD-Pipelines (Continuous Integration und Continuous Delivery) sind die Grundlage für DevOps, da sie Builds, Tests und Bereitstellungen automatisieren.

Im Folgenden finden Sie einige wichtige Möglichkeiten, wie Ihre Organisation von einem cloudnativen Ansatz profitieren kann:

• Schnellere Markteinführungszeit: Microservices und automatisierte CI/CD-Pipelines reduzieren Engpässe und verkürzen DevOps-Zyklen. Auf diese Weise können Teams neue, zuverlässige Funktionen schneller veröffentlichen und häufige inkrementelle Updates vornehmen.
• Verbesserte Skalierbarkeit und Resilienz: Anwendungen werden horizontal skaliert, um Datenverkehrsspitzen zu bewältigen, und dann herunterskaliert, um die Kosten zu kontrollieren. Zudem sind Ausfälle isoliert; falls also ein Microservice ausfällt, laufen die anderen weiter, wodurch Ausfallzeiten auf ein Minimum reduziert werden.
• Portabilität und Flexibilität: Teams können containerbasierte Workloads ohne großen Aufwand zwischen verschiedenen Cloud Computing-Plattformen (öffentlich, privat und hybrid) verschieben. Dadurch können sie eine Anbieterabhängigkeit vermeiden und Multicloudstrategien verfolgen.
• Höhere Effizienz: Organisationen können die Bereitstellung von Apps vereinfachen – und zahlen nur für die Ressourcen, die sie tatsächlich nutzen –, indem sie auf serverloses Computing und verschiedene Arten von Cloud-Computing zurückgreifen, darunter Infrastructure-as-a-Service (IaaS), Platform-as-a-Service (PaaS) und Software-as-a-Service (SaaS). Dank dieser Dienste können sich die Teams darauf konzentrieren, neue Apps und Funktionen für die Kundschaft bereitzustellen, anstatt sich um die Einrichtung und Verwaltung der Infrastruktur und anderer Ressourcen kümmern zu müssen.
• Unterstützung bei der KI-Einführung: Teams können mit KI-gesteuerten Apps und Agenten experimentieren und deren Bereitstellung beschleunigen, indem sie die Vorteile von AI-as-a-Service (AIaaS) und Models-as-a-Service (MaaS) nutzen.
• Verbesserte Zusammenarbeit: Entwickler, Betriebs- und Geschäftsteams können mit devOps-Prozessen, -Tools und -Methoden effektiver zusammenarbeiten.
• Integrierte Sicherheit und Compliance: Die cloudnative Entwicklung bettet Sicherheits- und Governancerichtlinien in Code ein und bietet so automatisierten, kontinuierlichen Schutz über den gesamten Softwarelebenszyklus hinweg. Die Verwendung kleiner, unabhängig gesicherter Microservices verbessert die allgemeine Datensicherheit weiter.

Im Folgenden finden Sie reale Beispiele dafür, wie Organisationen aller Typen und Größen einen Wettbewerbsvorteil mit einem cloudnativen Ansatz erzielen:

Einzelhandel
Einzelhändler nutzen zunehmend verwaltete Containerdienste, um Microservices zu hosten, die Onlinestorefronts, Einkaufswagen, Empfehlungsengines und Zahlungsgateways ausführen. Da jeder Dienst containerisiert ist, können Einzelhändler einzelne Dienste unabhängig skalieren, z. B. Zahlungsdienste bei saisonalen Datenverkehrsspitzen.

Bankwesen und Finanzen
Cloudnative Technologien bieten Finanzinstituten mehr Flexibilität bei Innovationen und sorgen gleichzeitig für zuverlässige Sicherheit und Compliance. Beispielsweise können Banken serverloses Computing verwenden, um große Mengen von Transaktionen bei Bedarf sicher zu verarbeiten. Sie können auch Echtzeitanalysen verwenden, um verdächtige Aktivitäten zu erkennen und zu blockieren, bevor sie eskaliert werden.

Gesundheitswesen
Gesundheitsdienstleister erzielen Durchbrüche in der Patientenversorgung, indem sie cloudnative Anwendungen mit Edgecomputing kombinieren, das Daten lokal an der Quelle analysiert. Daten von IoT-Geräten (Internet der Dinge), wie beispielsweise Wearables, Infusionspumpen und Herzmonitoren, können sicher an containerisierte Microservices übertragen werden, die Vitalparameter analysieren, Anomalien erkennen und das medizinische Personal umgehend benachrichtigen.

Fertigung
Cloudnative Technologien sind für die Umstellung der Fertigung auf Industrie 4.0 von zentraler Bedeutung. Beispielsweise können Hersteller cloudnative Apps verwenden, um eine umfassende Sichtbarkeit der Lieferkette zu erhalten. Wenn eine Lieferung verzögert wird, kann ein Microservice automatisch eine alternative Beschaffung auslösen oder Produktionszeitpläne anpassen. Darüber hinaus können Fabriken Daten von intelligenten Sensoren und Robotern am Edge verarbeiten, wodurch die Latenz reduziert wird.

Die cloudnative Entwicklung nutzt die Vorteile des Cloud Computing voll aus und ermöglicht es Teams, Workloads in öffentlichen, privaten und hybriden Umgebungen effizient zu entwerfen, zu erstellen und zu betreiben. Da sich cloudnative Architekturen und Technologien ständig weiterentwickeln, finden Sie hier einige Trends, an denen Sie sich orientieren können, damit Ihre Organisation innovativ, anpassungsfähig und widerstandsfähig bleibt:
Integration von KI-Apps und -Agents: Cloudnative Plattformen werden zunehmend intelligente Apps und Agents in DevOps-Prozesse einbetten, wodurch Effizienz und Resilienz durch Automatisierung erhöht werden. Teams verwenden beispielsweise KI-gestützte Dienste, um Ressourcen automatisch zu skalieren und potenzielle Bedrohungen zu erkennen und darauf zu reagieren. Sie verwenden auch Modelle für das maschinelle Lernen, um Echtzeiterkenntnisse bereitzustellen, die datengesteuerte Entscheidungen unterstützen.
Verbreitung von Cloudedgearchitekturen: Erwarten Sie eine wachsende Anzahl von cloudnativen Apps, um Aufgaben zwischen Edgegeräten und zentralisierter Cloudinfrastruktur zu verteilen. Dadurch können Organisationen Daten dort verarbeiten, wo sie entstehen, und gleichzeitig Skalierbarkeit, Hochverfügbarkeit und Sicherheit gewährleisten. Beispiele hierfür sind Apps, die zum Ausführen autonomer Fahrzeuge und Remotediagnosegeräte erforderlich sind.
Schwerpunkt auf Plattformentwicklung: Immer mehr Organisationen werden ihre cloudnativen Initiativen ausweiten und Teams bilden, um interne Entwicklerplattformen aufzubauen, die einen Self-Service-Zugang zu standardisierten Tools, Umgebungen und Arbeitsabläufen bieten. Diese Plattformen reduzieren die Komplexität, beschleunigen die Bereitstellung und unterstützen projektübergreifende Sicherheit und Compliance.