Kiến trúc Cloud-Native là gì?
Kiến trúc gốc đám mây đề cập đến quá trình thiết kế, xây dựng, triển khai và quản lý các ứng dụng dành riêng cho môi trường đám mây. Nó tận dụng các khả năng của đám mây, chẳng hạn như khả năng mở rộng, khả năng phục hồi và tài nguyên theo yêu cầu, để tối ưu hóa hiệu suất, tốc độ và hiệu quả của ứng dụng.
Trong phát triển ứng dụng truyền thống, phần mềm thường được thiết kế để chạy trên phần cứng hoặc máy ảo cụ thể. Tuy nhiên, kiến trúc dựa trên nền tảng đám mây nhấn mạnh vào việc tạo ra các ứng dụng không phụ thuộc vào nền tảng, có khả năng chạy và mở rộng quy mô liền mạch trên nhiều nền tảng đám mây. Bằng cách tận dụng các dịch vụ dành riêng cho đám mây, các ứng dụng gốc đám mây có thể thích ứng một cách hiệu quả với những thay đổi về khối lượng công việc và đơn giản hóa quy trình triển khai.
Lợi ích của kiến trúc Cloud-Native
Việc áp dụng cách tiếp cận dựa trên đám mây để phát triển và kiến trúc ứng dụng mang lại một số lợi ích đáng kể bao gồm:
- Thời gian tiếp thị nhanh hơn: Các ứng dụng gốc trên đám mây có thể dễ dàng phát triển và triển khai bằng cách tận dụng nhiều dịch vụ được quản lý do nền tảng đám mây cung cấp. Điều này dẫn đến chu kỳ phát triển ngắn hơn và thời gian tiếp thị nhanh hơn , cho phép các tổ chức đáp ứng nhanh chóng những thay đổi của thị trường và nhu cầu của khách hàng.
- Khả năng mở rộng: Một trong những lợi thế quan trọng nhất của kiến trúc dựa trên nền tảng đám mây là khả năng mở rộng quy mô theo chiều ngang và chiều dọc. Các ứng dụng có thể tự động quản lý việc phân bổ tài nguyên và điều chỉnh theo khối lượng công việc thay đổi, đảm bảo hiệu suất tối ưu ngay cả trong thời kỳ nhu cầu biến động.
- Khả năng phục hồi và khả năng chịu lỗi: Các ứng dụng gốc trên nền tảng đám mây được thiết kế để xử lý các lỗi không mong muốn một cách khéo léo. Bằng cách triển khai các cơ chế xử lý lỗi nâng cao và phân phối phiên bản trên nhiều vùng sẵn sàng, nhà phát triển có thể đảm bảo tính sẵn sàng cao và hoạt động liên tục.
- Hiệu quả về chi phí: Các ứng dụng gốc trên nền tảng đám mây tận dụng mô hình định giá trả theo mức sử dụng của các nhà cung cấp dịch vụ đám mây. Cách tiếp cận này cho phép các tổ chức loại bỏ chi phí phần cứng trả trước và chỉ trả tiền cho những tài nguyên họ thực sự tiêu thụ, tối đa hóa hiệu quả chi phí.
- Cải thiện hiệu quả CNTT: Bằng cách áp dụng các nguyên tắc kiến trúc gốc đám mây, các tổ chức có thể hợp lý hóa các quy trình phát triển ứng dụng và giảm thiểu sự phức tạp của việc quản lý các môi trường đa dạng. Điều này cải thiện hiệu quả CNTT và cho phép các nhóm phát triển tập trung vào việc cung cấp các tính năng và khả năng mới thay vì quản lý cơ sở hạ tầng.
Nguyên tắc của kiến trúc Cloud-Native
Kiến trúc dựa trên nền tảng đám mây bắt nguồn từ một bộ nguyên tắc hướng dẫn cho phép các tổ chức xây dựng các ứng dụng tận dụng hiệu quả sức mạnh của đám mây. Những nguyên tắc này bao gồm:
Dịch vụ vi mô
Kiến trúc vi dịch vụ bao gồm việc chia nhỏ các ứng dụng thành các dịch vụ nhỏ, độc lập, được liên kết lỏng lẻo, có thể được phát triển, triển khai và mở rộng quy mô một cách độc lập. Cách tiếp cận này cho phép phát triển và triển khai các tính năng mới nhanh hơn đồng thời giảm thiểu rủi ro xảy ra lỗi trên diện rộng. Bằng cách sử dụng microservice, các ứng dụng gốc đám mây có thể đạt được khả năng mở rộng và tính linh hoạt vượt trội.
Hộp đựng
Bộ chứa cung cấp một môi trường gọn nhẹ, di động để chạy các ứng dụng, đảm bảo hoạt động nhất quán trên các nền tảng khác nhau. Chúng đóng gói ứng dụng, các phần phụ thuộc của nó và các tệp cấu hình, cho phép các nhà phát triển xây dựng và triển khai ứng dụng hiệu quả hơn. Các vùng chứa cũng góp phần sử dụng tài nguyên tốt hơn, thời gian khởi động nhanh hơn và quản lý vòng đời ứng dụng được cải thiện.
Giao hàng liên tục
Phân phối liên tục (CD) là một phương pháp thiết yếu trong quá trình phát triển dựa trên nền tảng đám mây. Nó xoay quanh khái niệm cung cấp các tính năng, bản cập nhật và sửa lỗi mới một cách nhanh chóng và an toàn cho người dùng. Với CD, các nhà phát triển tích hợp, kiểm tra và triển khai các thay đổi mã một cách tự động, giảm đáng kể thời gian phát hành phiên bản ứng dụng mới.
Thực hành DevOps
DevOps là một tập hợp các phương pháp nhằm mục đích thống nhất việc phát triển phần mềm (Dev) và vận hành phần mềm (Ops) bằng cách thúc đẩy văn hóa cộng tác và chia sẻ trách nhiệm. Bằng cách triển khai các nguyên tắc DevOps, các tổ chức có thể hợp lý hóa quy trình phát triển của mình, cải thiện tần suất triển khai và cung cấp phần mềm chất lượng cao hơn. Nó giúp các ứng dụng gốc trên nền tảng đám mây phát huy hết tiềm năng của chúng bằng cách đảm bảo tích hợp, triển khai và quản lý liền mạch.
Các thành phần chính của ứng dụng Cloud-Native
Việc phát triển ứng dụng gốc trên nền tảng đám mây bao gồm một số thành phần chính tương tác với nhau để tạo ra một hệ thống gắn kết. Các thành phần này phối hợp với nhau để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể trong khi vẫn tuân thủ các nguyên tắc của kiến trúc dựa trên nền tảng đám mây. Dưới đây là các thành phần chính của ứng dụng gốc trên nền tảng đám mây:
- Điều phối vùng chứa: Để quản lý hiệu quả vòng đời của vùng chứa trên môi trường phân tán, quy mô lớn, cần có các công cụ điều phối vùng chứa. Kubernetes , Docker Swarm và Apache Mesos là các nền tảng điều phối phổ biến giúp tự động hóa việc triển khai, mở rộng quy mô và quản lý vùng chứa. Việc điều phối vùng chứa giúp việc duy trì và mở rộng quy mô các ứng dụng gốc trên nền tảng đám mây trở nên dễ dàng hơn đáng kể.
- Lưới dịch vụ: Lưới dịch vụ là lớp cơ sở hạ tầng chuyên dụng tạo điều kiện thuận lợi cho việc liên lạc giữa các dịch vụ. Nó đảm bảo liên lạc đáng tin cậy và an toàn giữa các vi dịch vụ trong khi cung cấp các tính năng cân bằng tải, khám phá dịch vụ, xác thực và mã hóa. Ví dụ về việc triển khai lưới dịch vụ bao gồm Istio, Linkerd và Consul.
- Cổng API: Cổng API hoạt động như một điểm truy cập duy nhất để quản lý và bảo mật lưu lượng truy cập bên ngoài từ các dịch vụ vi mô khác nhau trong ứng dụng của bạn. Chúng kích hoạt các chức năng như định tuyến yêu cầu, xác thực và giới hạn tốc độ. Cổng API đơn giản hóa việc quản lý vi dịch vụ và giảm độ trễ bằng cách định tuyến các yêu cầu trực tiếp đến dịch vụ liên quan.
- Cơ sở dữ liệu phân tán: Cơ sở dữ liệu phân tán lưu trữ và quản lý dữ liệu trên nhiều nút hoặc vị trí, cung cấp tính sẵn sàng cao, khả năng chịu lỗi và khả năng mở rộng theo chiều ngang. Chúng được thiết kế để hoạt động trong môi trường phân tán, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng gốc trên nền tảng đám mây. Một số cơ sở dữ liệu phân tán phổ biến là Amazon DynamoDB, Apache Cassandra và Google Cloud Spanner.
Các phương pháp hay nhất để thiết kế và xây dựng ứng dụng trên nền tảng đám mây
Khi thiết kế và phát triển các ứng dụng gốc trên nền tảng đám mây, việc làm theo các phương pháp hay nhất có thể cải thiện đáng kể hiệu suất, khả năng phục hồi và khả năng bảo trì của ứng dụng. Dưới đây là một số phương pháp hay nhất bạn có thể xem xét:
- Thiết kế cho sự cố: Chấp nhận thực tế là các lỗi sẽ xảy ra trong hệ thống phân tán. Lập kế hoạch và thiết kế ứng dụng sao cho có khả năng phục hồi tốt, đảm bảo rằng ứng dụng có thể phục hồi một cách khéo léo sau các lỗi. Triển khai các chiến lược như sử dụng bộ ngắt mạch, thử lại và cơ chế dự phòng để giảm thiểu tác động của lỗi lên hệ thống.
- Triển khai Kiến trúc vi dịch vụ: Áp dụng kiến trúc vi dịch vụ để tách rời các thành phần hệ thống và tạo điều kiện cho việc mở rộng và triển khai độc lập. Điều này cho phép bảo trì dễ dàng hơn và chu kỳ phát triển nhanh hơn vì các nhóm có thể tập trung vào các thành phần cụ thể mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.
- Sử dụng bộ chứa và điều phối: Tận dụng các bộ chứa để đóng gói các ứng dụng và phần phụ thuộc của chúng, cung cấp môi trường thời gian chạy nhất quán trên các cơ sở hạ tầng khác nhau. Sử dụng các công cụ điều phối vùng chứa để tự động hóa việc triển khai, mở rộng quy mô và quản lý, đảm bảo hoạt động trơn tru trong môi trường dựa trên nền tảng đám mây.
- Thiết lập đường ống tích hợp liên tục và triển khai liên tục (CI/CD): Triển khai đường ống CI/CD để tự động hóa việc xây dựng, thử nghiệm và triển khai các thành phần ứng dụng. Việc liên tục tích hợp các thay đổi mã và triển khai các bản cập nhật giúp rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường, giảm các lỗi tiềm ẩn và cải thiện độ ổn định của hệ thống.
- Áp dụng các phương pháp thực hành DevOps: Áp dụng các phương pháp thực hành DevOps để thúc đẩy sự cộng tác giữa các nhóm phát triển và vận hành. Việc triển khai các quy trình DevOps giúp hợp lý hóa việc quản lý vòng đời ứng dụng, cho phép chu kỳ phát triển nhanh hơn và cải thiện hiệu quả hoạt động.
- Ưu tiên bảo mật và quyền riêng tư: Thiết kế các ứng dụng chú trọng đến bảo mật và quyền riêng tư. Triển khai các biện pháp mã hóa an toàn, sử dụng mã hóa để liên lạc và lưu trữ dữ liệu, đồng thời thực hiện kiểm tra bảo mật thường xuyên để xác định các lỗ hổng tiềm ẩn và giảm thiểu rủi ro.
Cách AppMaster tạo điều kiện phát triển ứng dụng trên nền tảng đám mây
AppMaster.io , một nền tảng không cần mã mạnh mẽ, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển ứng dụng gốc trên đám mây bằng cách cho phép các nhà phát triển nhanh chóng thiết kế và xây dựng các ứng dụng có thể mở rộng cho môi trường web, thiết bị di động và phụ trợ. Đây là cách AppMaster có thể hỗ trợ phát triển trên nền tảng đám mây:
Tích hợp và tự động hóa phụ trợ
AppMaster cung cấp các công cụ trực quan để thiết kế lược đồ cơ sở dữ liệu, mô hình dữ liệu và logic nghiệp vụ. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu tích hợp phụ trợ thủ công, giảm thời gian phát triển và độ phức tạp.
Kiến trúc ứng dụng có thể mở rộng
Được xây dựng trên Kubernetes, các ứng dụng AppMaster có thể dễ dàng tăng hoặc giảm quy mô để phù hợp với khối lượng công việc thay đổi. Điều này đảm bảo rằng các ứng dụng vẫn hoạt động hiệu quả và phản hồi nhanh ngay cả khi tải nặng.
Môi trường phát triển trực quan
Môi trường phát triển trực quan của AppMaster cho phép người dùng tạo giao diện ứng dụng bằng giao diện kéo và thả . Điều này đẩy nhanh quá trình thiết kế bằng cách cho phép các nhà phát triển nhanh chóng tạo nguyên mẫu và xây dựng giao diện người dùng cho các ứng dụng web và di động.
Hỗ trợ đa nền tảng
Các nhà phát triển có thể tạo các ứng dụng hoạt động trơn tru trên các môi trường web, thiết bị di động và phụ trợ bằng cách sử dụng một cơ sở mã duy nhất. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu phát triển nền tảng cụ thể, tiết kiệm thời gian và tài nguyên.
Tích hợp và triển khai liên tục
AppMaster tự động tạo mã nguồn ứng dụng, biên dịch các tệp nhị phân và đóng gói các ứng dụng trong vùng chứa Docker . Điều này giúp đơn giản hóa quá trình triển khai và cho phép tích hợp liền mạch với các quy trình CI/CD. Bằng cách tận dụng nền tảng no-code của AppMaster, các nhà phát triển có thể dễ dàng thiết kế, xây dựng và triển khai các ứng dụng gốc đám mây có thể mở rộng, thu được những lợi ích của kiến trúc gốc đám mây mà không phức tạp.
