Co to jest architektura natywna w chmurze?
Architektura natywna dla chmury odnosi się do procesu projektowania, budowania, wdrażania i zarządzania aplikacjami specjalnie dla środowisk chmurowych. Wykorzystuje możliwości chmury, takie jak skalowalność, odporność i zasoby na żądanie, w celu optymalizacji wydajności, szybkości i wydajności aplikacji.
W tradycyjnym tworzeniu aplikacji oprogramowanie jest często projektowane do działania na określonym sprzęcie lub maszynach wirtualnych. Jednak architektura natywna dla chmury kładzie nacisk na tworzenie aplikacji niezależnych od platformy, zdolnych do płynnego działania i skalowania na wielu platformach chmurowych. Wykorzystując usługi specyficzne dla chmury, aplikacje natywne w chmurze mogą skutecznie dostosowywać się do zmian w obciążeniu i upraszczać proces wdrażania.
Korzyści z architektury natywnej dla chmury
Przyjęcie natywnego podejścia do tworzenia aplikacji i architektury opartego na chmurze oferuje kilka istotnych korzyści, do których należą:
- Krótszy czas wprowadzenia produktu na rynek: aplikacje natywne w chmurze można łatwo opracowywać i wdrażać, wykorzystując szeroką gamę usług zarządzanych świadczonych przez platformy chmurowe. Skutkuje to krótszymi cyklami rozwoju i krótszym czasem wprowadzenia produktu na rynek , umożliwiając organizacjom szybkie reagowanie na zmiany rynkowe i wymagania klientów.
- Skalowalność: Jedną z najważniejszych zalet architektury natywnej w chmurze jest możliwość skalowania w poziomie i w pionie. Aplikacje mogą automatycznie zarządzać alokacją zasobów i dostosowywać się do zmieniającego się obciążenia, zapewniając optymalną wydajność nawet w okresach zmiennego zapotrzebowania.
- Odporność i tolerancja na błędy: aplikacje natywne w chmurze zostały zaprojektowane tak, aby sprawnie radzić sobie z nieoczekiwanymi awariami. Wdrażając zaawansowane mechanizmy obsługi błędów i dystrybuując instancje w wielu strefach dostępności, programiści mogą zapewnić wysoką dostępność i ciągłość działania.
- Opłacalność: aplikacje natywne w chmurze korzystają z modeli cenowych typu „pay-as-you-go” dostawców usług w chmurze. Takie podejście pozwala organizacjom wyeliminować początkowe koszty sprzętu i płacić tylko za zasoby, które faktycznie zużywają, maksymalizując efektywność kosztową.
- Większa wydajność IT: przyjmując zasady architektury natywnej dla chmury, organizacje mogą usprawnić procesy tworzenia aplikacji i zminimalizować złożoność zarządzania różnorodnymi środowiskami. Poprawia to wydajność IT i pozwala zespołom programistów skoncentrować się na dostarczaniu nowych funkcji i możliwości, zamiast na zarządzaniu infrastrukturą.
Zasady architektury natywnej w chmurze
Architektura natywna dla chmury wywodzi się z zestawu zasad przewodnich, które umożliwiają organizacjom tworzenie aplikacji, które efektywnie wykorzystują moc chmury. Zasady te obejmują:
Mikrousługi
Architektura mikrousług obejmuje dzielenie aplikacji na małe, niezależne, luźno powiązane usługi, które można niezależnie opracowywać, wdrażać i skalować. Takie podejście umożliwia szybszy rozwój i wdrażanie nowych funkcji, minimalizując jednocześnie ryzyko powszechnych awarii. Dzięki zastosowaniu mikrousług aplikacje natywne w chmurze mogą osiągnąć doskonałą skalowalność i elastyczność.
Kontenery
Kontenery zapewniają lekkie, przenośne środowisko do uruchamiania aplikacji, zapewniając spójne zachowanie na różnych platformach. Hermetyzują aplikację, jej zależności i pliki konfiguracyjne, umożliwiając programistom wydajniejsze tworzenie i wdrażanie aplikacji. Kontenery przyczyniają się również do lepszego wykorzystania zasobów, krótszego czasu uruchamiania i lepszego zarządzania cyklem życia aplikacji.
Ciągła dostawa
Ciągłe dostarczanie (CD) jest podstawową praktyką w programowaniu natywnym w chmurze. Opiera się na koncepcji szybkiego i bezpiecznego dostarczania użytkownikom nowych funkcji, aktualizacji i poprawek błędów. Dzięki CD programiści automatycznie integrują, testują i wdrażają zmiany w kodzie, co znacznie skraca czas potrzebny na wypuszczenie nowych wersji aplikacji.
Praktyki DevOps
DevOps to zestaw praktyk, których celem jest ujednolicenie tworzenia oprogramowania (Dev) i operacji oprogramowania (Ops) poprzez wspieranie kultury współpracy i wspólnej odpowiedzialności. Wdrażając zasady DevOps, organizacje mogą usprawnić procesy programistyczne, poprawić częstotliwość wdrożeń i dostarczać oprogramowanie wyższej jakości. Pomaga aplikacjom natywnym w chmurze wykorzystać ich pełny potencjał, zapewniając bezproblemową integrację, wdrażanie i zarządzanie.
Kluczowe składniki aplikacji natywnych dla chmury
Tworzenie aplikacji natywnej w chmurze obejmuje kilka kluczowych komponentów, które współdziałają ze sobą, tworząc spójny system. Komponenty te współpracują ze sobą, aby spełnić określone wymagania aplikacji, zachowując jednocześnie zasady architektury natywnej dla chmury. Oto główne komponenty aplikacji natywnej w chmurze:
- Orkiestracja kontenerów: Aby efektywnie zarządzać cyklem życia kontenerów w wielkoskalowym, rozproszonym środowisku, niezbędne są narzędzia do orkiestracji kontenerów. Kubernetes , Docker Swarm i Apache Mesos to popularne platformy orkiestracyjne, które automatyzują wdrażanie, skalowanie i zarządzanie kontenerami. Orkiestracja kontenerów znacznie ułatwia utrzymanie i skalowanie aplikacji natywnych w chmurze.
- Service Mesh: Service Mesh to dedykowana warstwa infrastruktury, która ułatwia komunikację między usługami. Zapewnia niezawodną i bezpieczną komunikację pomiędzy mikrousługami, zapewniając jednocześnie równoważenie obciążenia, wykrywanie usług, uwierzytelnianie i funkcje szyfrowania. Przykłady implementacji siatki usług obejmują Istio, Linkerd i Consul.
- Bramy API: Bramy API działają jako pojedynczy punkt wejścia do zarządzania i zabezpieczania ruchu zewnętrznego z różnych mikrousług aplikacji. Umożliwiają takie funkcje, jak kierowanie żądań, uwierzytelnianie i ograniczanie szybkości. Bramy API upraszczają zarządzanie mikrousługami i redukują opóźnienia, kierując żądania bezpośrednio do odpowiedniej usługi.
- Rozproszone bazy danych: Rozproszone bazy danych przechowują dane i zarządzają nimi w wielu węzłach lub lokalizacjach, zapewniając wysoką dostępność, odporność na awarie i skalowalność poziomą. Zostały zaprojektowane do pracy w środowiskach rozproszonych, dzięki czemu idealnie nadają się do zastosowań natywnych w chmurze. Niektóre popularne rozproszone bazy danych to Amazon DynamoDB, Apache Cassandra i Google Cloud Spanner.
Najlepsze praktyki dotyczące projektowania i tworzenia aplikacji natywnych dla chmury
Podczas projektowania i tworzenia aplikacji natywnych w chmurze przestrzeganie najlepszych praktyk może znacznie poprawić wydajność, odporność i łatwość konserwacji aplikacji. Oto kilka najlepszych praktyk, które warto wziąć pod uwagę:
- Projektowanie na wypadek awarii: należy przyjąć fakt, że awarie będą pojawiać się w systemie rozproszonym. Zaplanuj i zaprojektuj aplikację tak, aby była odporna, zapewniając możliwość płynnego odzyskiwania danych po awariach. Wdrażaj strategie, takie jak stosowanie wyłączników automatycznych, ponownych prób i mechanizmów awaryjnych, aby zminimalizować wpływ awarii na system.
- Wdrażaj architekturę mikrousług: zastosuj architekturę mikrousług, aby oddzielić komponenty systemu i ułatwić niezależne skalowanie i wdrażanie. Pozwala to na łatwiejszą konserwację i szybsze cykle rozwoju, ponieważ zespoły mogą skupić się na konkretnych komponentach bez wpływu na cały system.
- Używaj kontenerów i orkiestracji: Wykorzystaj kontenery do pakowania aplikacji i ich zależności, zapewniając spójne środowisko wykonawcze w różnych infrastrukturach. Użyj narzędzi do orkiestracji kontenerów, aby zautomatyzować wdrażanie, skalowanie i zarządzanie, zapewniając płynne działanie w natywnym środowisku chmurowym.
- Ustanów potok ciągłej integracji i ciągłego wdrażania (CI/CD): Wdróż potok CI/CD, aby zautomatyzować budowanie, testowanie i wdrażanie komponentów aplikacji. Ciągła integracja zmian w kodzie i wdrażanie aktualizacji umożliwia szybsze wprowadzenie produktu na rynek, redukcję potencjalnych błędów i poprawę stabilności systemu.
- Zastosuj praktyki DevOps: zastosuj praktyki DevOps, aby wspierać współpracę między zespołami programistycznymi i operacyjnymi. Wdrożenie procesów DevOps pomaga usprawnić zarządzanie cyklem życia aplikacji, umożliwiając szybsze cykle rozwoju i poprawę wydajności operacyjnej.
- Priorytetowo traktuj bezpieczeństwo i prywatność: projektuj aplikacje z myślą o bezpieczeństwie i prywatności. Wdrażaj praktyki bezpiecznego kodowania, korzystaj z szyfrowania w komunikacji i przechowywaniu danych oraz przeprowadzaj regularne audyty bezpieczeństwa w celu identyfikacji potencjalnych luk w zabezpieczeniach i ograniczenia ryzyka.
Jak AppMaster ułatwia tworzenie aplikacji natywnych w chmurze
AppMaster.io , potężna platforma niewymagająca kodu , ułatwia tworzenie aplikacji natywnych w chmurze, umożliwiając programistom szybkie projektowanie i tworzenie skalowalnych aplikacji dla środowisk internetowych, mobilnych i backendowych. Oto, w jaki sposób AppMaster może pomóc w programowaniu natywnie w chmurze:
Integracja i automatyzacja backendu
AppMaster zapewnia narzędzia wizualne do projektowania schematu bazy danych, modeli danych i logiki biznesowej. Eliminuje to potrzebę ręcznej integracji zaplecza, redukując czas programowania i złożoność.
Skalowalna architektura aplikacji
Zbudowane w oparciu o Kubernetes aplikacje AppMaster można łatwo skalować w górę lub w dół, aby dostosować się do zmieniających się obciążeń. Dzięki temu aplikacje pozostają wydajne i responsywne nawet przy dużym obciążeniu.
Środowisko rozwoju wizualnego
Wizualne środowisko programistyczne AppMaster umożliwia użytkownikom tworzenie interfejsów aplikacji za pomocą interfejsu „przeciągnij i upuść” . Przyspiesza to proces projektowania, umożliwiając programistom szybkie prototypowanie i budowanie interfejsów użytkownika dla aplikacji internetowych i mobilnych.
Obsługa wielu platform
Programiści mogą tworzyć aplikacje, które płynnie działają w środowiskach internetowych, mobilnych i backendowych, korzystając z jednej bazy kodu. Eliminuje to potrzebę programowania specyficznego dla platformy, oszczędzając czas i zasoby.
Ciągła integracja i wdrażanie
AppMaster automatycznie generuje kod źródłowy aplikacji, kompiluje pliki binarne i pakuje aplikacje w kontenery Docker . Upraszcza to proces wdrażania i umożliwia bezproblemową integrację z potokami CI/CD. Wykorzystując platformę AppMaster no-code, programiści mogą łatwo projektować, budować i wdrażać skalowalne aplikacje natywne w chmurze, czerpiąc korzyści z architektury natywnej w chmurze bez większej złożoności.
