クラウドネイティブ アーキテクチャとは何ですか?
クラウドネイティブ アーキテクチャとは、クラウド環境専用のアプリケーションを設計、構築、展開、管理するプロセスを指します。スケーラビリティ、復元力、オンデマンド リソースなどのクラウドの機能を活用して、アプリケーションのパフォーマンス、速度、効率を最適化します。
従来のアプリケーション開発では、ソフトウェアは特定のハードウェアまたは仮想マシン上で実行されるように設計されることがよくあります。ただし、クラウド ネイティブ アーキテクチャでは、複数のクラウド プラットフォーム間でシームレスに実行および拡張できる、プラットフォームに依存しないアプリケーションの作成に重点が置かれています。クラウド固有のサービスを活用することで、クラウドネイティブ アプリケーションはワークロードの変化に効率的に適応し、導入プロセスを簡素化できます。
クラウドネイティブ アーキテクチャの利点
アプリケーション開発とアーキテクチャにクラウドネイティブのアプローチを採用すると、次のようないくつかの大きな利点が得られます。
- 市場投入までの時間の短縮:クラウドネイティブ アプリケーションは、クラウド プラットフォームが提供する幅広いマネージド サービスを活用することで、簡単に開発および展開できます。これにより、開発サイクルが短縮され、市場投入までの時間が短縮され、組織は市場の変化や顧客の要求に迅速に対応できるようになります。
- スケーラビリティ:クラウドネイティブ アーキテクチャの最も重要な利点の 1 つは、水平方向および垂直方向に拡張できることです。アプリケーションはリソースの割り当てを自動的に管理し、変化するワークロードに調整して、需要が変動する期間でも最適なパフォーマンスを保証します。
- 復元力と耐障害性:クラウドネイティブ アプリケーションは、予期しない障害を適切に処理するように設計されています。高度なエラー処理メカニズムを実装し、複数のアベイラビリティ ゾーンにインスタンスを分散することにより、開発者は高可用性と継続的な運用を確保できます。
- 費用対効果:クラウドネイティブ アプリケーションは、クラウド サービス プロバイダーの従量課金制の価格モデルを利用します。このアプローチにより、組織はハードウェアの先行コストを排除し、実際に消費したリソースに対してのみ支払うことができるため、コスト効率を最大化できます。
- IT 効率の向上:クラウドネイティブ アーキテクチャの原則を採用することで、組織はアプリケーション開発プロセスを合理化し、多様な環境の管理の複雑さを最小限に抑えることができます。これにより IT 効率が向上し、開発チームはインフラストラクチャの管理ではなく、新しい機能の提供に集中できるようになります。
クラウドネイティブ アーキテクチャの原則
クラウド ネイティブ アーキテクチャは、組織がクラウドの力を効率的に活用するアプリケーションを構築できるようにする一連の指針から派生しています。これらの原則には次のものが含まれます。
マイクロサービス
マイクロサービス アーキテクチャには、アプリケーションを独立して開発、デプロイ、拡張できる小規模な独立した疎結合サービスに分割することが含まれます。このアプローチにより、広範囲にわたる障害のリスクを最小限に抑えながら、新機能の開発と展開を迅速化できます。マイクロサービスを使用することで、クラウドネイティブ アプリケーションは優れたスケーラビリティと柔軟性を実現できます。
コンテナ
コンテナーは、アプリケーションを実行するための軽量でポータブルな環境を提供し、さまざまなプラットフォーム間で一貫した動作を保証します。これらはアプリケーション、その依存関係、および構成ファイルをカプセル化し、開発者がアプリケーションをより効率的に構築および展開できるようにします。コンテナーは、リソースの使用率の向上、起動時間の短縮、アプリケーションのライフサイクル管理の改善にも貢献します。
継続的デリバリー
継続的デリバリー (CD) は、クラウドネイティブ開発において不可欠な実践です。これは、新機能、アップデート、バグ修正をユーザーに迅速かつ安全に提供するというコンセプトを中心に展開しています。 CD を使用すると、開発者はコードの変更を自動的に統合、テスト、展開できるため、新しいアプリケーション バージョンのリリースにかかる時間が大幅に短縮されます。
DevOps の実践
DevOps は、コラボレーションと責任共有の文化を育むことによって、ソフトウェア開発 (Dev) とソフトウェア運用 (Ops) を統合することを目的とした一連の実践です。 DevOps 原則を実装することで、組織は開発プロセスを合理化し、導入頻度を向上させ、より高品質のソフトウェアを提供できます。シームレスな統合、展開、管理を保証することで、クラウド ネイティブ アプリケーションがその可能性を最大限に発揮できるように支援します。
クラウドネイティブ アプリケーションの主要コンポーネント
クラウドネイティブ アプリケーションの開発には、相互に作用して一貫したシステムを作成するいくつかの主要なコンポーネントが含まれます。これらのコンポーネントは連携して動作し、クラウドネイティブ アーキテクチャの原則を遵守しながら、特定のアプリケーション要件を満たします。クラウドネイティブ アプリケーションの主なコンポーネントは次のとおりです。
- コンテナ オーケストレーション:大規模な分散環境全体でコンテナのライフサイクルを効率的に管理するには、コンテナ オーケストレーション ツールが必要です。 Kubernetes 、Docker Swarm、および Apache Mesos は、コンテナーのデプロイ、スケーリング、管理を自動化する一般的なオーケストレーション プラットフォームです。コンテナオーケストレーションにより、クラウドネイティブアプリケーションの保守と拡張が大幅に容易になります。
- サービス メッシュ:サービス メッシュは、サービス間の通信を容易にする専用のインフラストラクチャ層です。ロード バランシング、サービス ディスカバリ、認証、暗号化機能を提供しながら、マイクロサービス間の信頼性の高い安全な通信を保証します。サービス メッシュ実装の例には、Istio、Linkerd、Consul などがあります。
- API ゲートウェイ: APIゲートウェイは、アプリケーションのさまざまなマイクロサービスからの外部トラフィックを管理および保護するための単一のエントリ ポイントとして機能します。これらにより、リクエストのルーティング、認証、レート制限などの機能が有効になります。 API ゲートウェイは、リクエストを関連するサービスに直接ルーティングすることで、マイクロサービスの管理を簡素化し、待ち時間を短縮します。
- 分散データベース:分散データベースは、複数のノードまたは場所にわたってデータを保存および管理し、高可用性、フォールト トレランス、および水平スケーラビリティを提供します。これらは分散環境で動作するように設計されているため、クラウドネイティブ アプリケーションに最適です。人気のある分散データベースには、Amazon DynamoDB、Apache Cassandra、Google Cloud Spanner などがあります。
クラウドネイティブ アプリケーションの設計と構築のベスト プラクティス
クラウドネイティブ アプリケーションを設計および開発する場合、ベスト プラクティスに従うことで、アプリケーションのパフォーマンス、復元力、保守性を大幅に向上させることができます。考慮すべきベスト プラクティスをいくつか示します。
- 障害に備えた設計:分散システムでは障害が発生するという事実を受け入れます。アプリケーションが回復力を持つように計画および設計し、障害から正常に回復できるようにします。サーキット ブレーカー、再試行、フォールバック メカニズムの使用などの戦略を実装して、システムへの障害の影響を最小限に抑えます。
- マイクロサービス アーキテクチャの実装:マイクロサービス アーキテクチャを採用して、システム コンポーネントを分離し、独立したスケーリングと展開を容易にします。これにより、チームはシステム全体に影響を与えることなく特定のコンポーネントに集中できるため、メンテナンスが容易になり、開発サイクルが短縮されます。
- コンテナとオーケストレーションの使用:コンテナを利用してアプリケーションとその依存関係をパッケージ化し、さまざまなインフラストラクチャ間で一貫したランタイム環境を提供します。コンテナ オーケストレーション ツールを使用してデプロイ、スケーリング、管理を自動化し、クラウド ネイティブ環境でのスムーズな運用を保証します。
- 継続的インテグレーションおよび継続的デプロイ (CI/CD) パイプラインの確立: CI/CD パイプラインを実装して、アプリケーション コンポーネントの構築、テスト、デプロイを自動化します。コード変更を継続的に統合し、アップデートを展開することで、市場投入までの時間が短縮され、潜在的なエラーが減少し、システムの安定性が向上します。
- DevOps プラクティスの採用: DevOps プラクティスを採用して、開発チームと運用チーム間のコラボレーションを促進します。 DevOps プロセスを実装すると、アプリケーションのライフサイクル管理が合理化され、開発サイクルが短縮され、運用効率が向上します。
- セキュリティとプライバシーを優先する:セキュリティとプライバシーを念頭に置いてアプリケーションを設計します。安全なコーディングを実装し、通信とデータ保存に暗号化を利用し、定期的なセキュリティ監査を実行して潜在的な脆弱性を特定し、リスクを軽減します。
AppMasterクラウドネイティブ アプリケーション開発を促進する方法
AppMaster.ioは、強力なノーコードプラットフォームであり、開発者が Web、モバイル、バックエンド環境向けにスケーラブルなアプリケーションを迅速に設計および構築できるようにすることで、クラウド ネイティブ アプリケーションの開発を促進します。 AppMasterクラウドネイティブ開発をどのように支援できるかは次のとおりです。
バックエンドの統合と自動化
AppMasterデータベース スキーマ、データ モデル、ビジネス ロジックを設計するためのビジュアル ツールを提供します。これにより、手動でバックエンドを統合する必要がなくなり、開発時間と複雑さが軽減されます。
スケーラブルなアプリケーション アーキテクチャ
Kubernetes 上に構築されたAppMasterアプリケーションは、ワークロードの変化に合わせて簡単にスケールアップまたはスケールダウンできます。これにより、アプリケーションは高負荷下でもパフォーマンスと応答性を維持できます。
ビジュアル開発環境
AppMasterのビジュアル開発環境を使用すると、ユーザーはドラッグ アンド ドロップインターフェイスを使用してアプリケーション インターフェイスを作成できます。これにより、開発者は Web アプリケーションやモバイル アプリケーションのユーザー インターフェイスを迅速にプロトタイプ作成して構築できるため、設計プロセスが加速されます。
クロスプラットフォームのサポート
開発者は、単一のコード ベースを使用して、Web、モバイル、バックエンド環境全体でシームレスに動作するアプリケーションを作成できます。これにより、プラットフォーム固有の開発が不要になり、時間とリソースが節約されます。
継続的な統合と展開
AppMasterアプリケーションのソース コードを自動的に生成し、バイナリをコンパイルし、アプリケーションをDocker コンテナにパックします。これにより、デプロイメントプロセスが簡素化され、CI/CD パイプラインとのシームレスな統合が可能になります。 AppMasterのno-codeプラットフォームを活用することで、開発者はスケーラブルなクラウド ネイティブ アプリケーションを簡単に設計、構築、デプロイでき、複雑さを伴うことなくクラウド ネイティブ アーキテクチャのメリットを享受できます。
