Cloud-Native-Entwicklung

Kurz zusammengefasst

• Cloud-Native-Entwicklung ist ein Ansatz zur Erstellung von Software, die speziell für die Ausführung in Cloud-Umgebungen unter Verwendung von Containern, Microservices und Automatisierung konzipiert ist.
• Es ermöglicht Unternehmen, Anwendungen bedarfsgerecht zu skalieren, die Infrastrukturkosten zu senken und Updates schneller bereitzustellen, als es herkömmliche Softwarearchitekturen erlauben.
• Die Migration zu einem Cloud-Native-Ansatz ist eine strategische Investition, die typischerweise den Betriebsaufwand reduziert und die Systemresilienz im Laufe der Zeit verbessert.

Cloud-Native-Entwicklung verändert die Art und Weise, wie Unternehmen Software entwickeln und betreiben. Anstatt Anwendungen für lokale Server zu entwerfen, entwickeln Cloud-Native-Teams Apps, die von Anfang an die Vorteile der Cloud-Infrastruktur voll ausschöpfen. Dieser Artikel erklärt, was Cloud-Native-Entwicklung ist, warum sie für Ihr Unternehmen wichtig ist und welche Kosten mit der Einführung verbunden sind.

Was ist Cloud-native-Entwicklung?

Cloud-Native-Entwicklung ist ein Software-Engineering-Ansatz, bei dem Anwendungen so konzipiert, erstellt und optimiert werden, dass sie in Cloud-Umgebungen wie AWS, Microsoft Azure oder Google Cloud ausgeführt werden, anstatt auf herkömmlichen Servern vor Ort.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Anwendungen, die für lokale Infrastrukturen entwickelt und später in die Cloud verlegt wurden, sind Cloud-native-Anwendungen von Grund auf speziell für Cloud-Umgebungen konzipiert. Sie nutzen moderne Designmuster, die ihre Bereitstellung beschleunigen, die Skalierung erleichtern und sie widerstandsfähiger gegen Ausfälle einzelner Komponenten machen.

Die vier Grundpfeiler der Cloud-native-Entwicklung sind:

• Mikrodienste Aufteilung einer Anwendung in kleine, unabhängige Dienste, die separat entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden können, ohne den Rest des Systems zu beeinträchtigen.
• Container: Verpackung jedes Dienstes und seiner Abhängigkeiten in einen Container, der in jeder Umgebung konsistent ausgeführt wird, vom Laptop eines Entwicklers bis hin zu einem Cloud-Produktionsserver.
• CI/CD-Pipelines: Automatisierung des Build-, Test- und Bereitstellungsprozesses, um schnelle, häufige und zuverlässige Releases von Anwendungsupdates zu ermöglichen.
• Dynamische Orchestrierung Die Nutzung von Plattformen wie Kubernetes zur automatischen Verwaltung, Skalierung und Wiederherstellung von Container-Instanzen basierend auf der Echtzeit-Nachfrage ohne manuelles Eingreifen.

Warum ist das für Unternehmen wichtig?

Traditionelle Softwarearchitekturen haben Mühe, mit den Anforderungen moderner Unternehmen Schritt zu halten. Die Skalierung erfordert teure Hardwarekäufe und lange Beschaffungszyklen. Die Bereitstellung von Updates dauert Wochen. Der Ausfall einer einzigen Komponente kann die gesamte Anwendung lahmlegen. Cloud-native Entwicklung löst jede dieser Herausforderungen.

• Infrastrukturkosten senken: Zahlen Sie nur für die Cloud-Ressourcen, die Sie nutzen, wodurch die Überdimensionierung von Hardware für Spitzenlasten entfällt, die nur gelegentlich auftreten.
• Skalierbarkeit erhöhen: Cloud-native Anwendungen skalieren automatisch als Reaktion auf Verkehrszuspitzungen und sorgen dafür, dass die Leistung ohne manuelles Eingreifen Ihres Teams konstant bleibt.
• Release-Zyklen beschleunigen: CI/CD-Pipelines und Microservices ermöglichen es Teams, einzelne Komponenten zu aktualisieren, ohne die gesamte Anwendung neu bereitstellen zu müssen, wodurch sich die Release-Zeiten von Wochen auf Stunden verkürzen.
• Resilienz verbessern: Wenn ein Mikroservice ausfällt, funktioniert der Rest der Anwendung weiter, wodurch der Schadensradius von Vorfällen verringert und die Erfahrung für die Endbenutzer verbessert wird.

Beispielsweise bewältigte ein Einzelhandelsunternehmen, das sein Auftragsverwaltungssystem auf eine Cloud-native Architektur umgestellt hatte, während eines Verkaufs-Spitzenzeitraums einen Datenverkehrsansturm um das Zehnfache ohne manuelle Skalierung oder Leistungseinbußen. Seine Infrastrukturkosten sanken im Vergleich zu seinem vorherigen On-Premises-Setup um etwa 30%.

Wie funktioniert Cloud-native Entwicklung?

1. Architekturdesign Die Anwendung ist in unabhängige Microservices aufgeteilt, von denen jeder für eine spezifische geschäftliche Funktion wie Benutzerauthentifizierung, Bestellabwicklung oder Zahlungsverkehr verantwortlich ist. Die Dienste kommunizieren über wohldefinierte APIs (Programmierschnittstellen).
2. Containerisierung Jeder Microservice wird mit einem Werkzeug wie Docker in einen Container verpackt, wodurch der Code, die Bibliotheken und die Konfigurationsdateien, die er zum Ausführen benötigt, zu einer einzigen, portablen Einheit zusammengefasst werden.
3. Orchestrierungs-Setup Eine Container-Orchestrierungsplattform wie Kubernetes verwaltet die Container-Bereitstellung, das Lastenausgleich und die automatische Wiederherstellung über Cloud-Infrastrukturen hinweg und ersetzt so die manuelle Serververwaltung.
4. CI/CD-Integration: Automatisierte Pipelines erstellen, testen und implementieren jeden Microservice unabhängig voneinander, sodass Teams Aktualisierungen an einem Teil der Anwendung veröffentlichen können, ohne andere Komponenten anzufassen oder zu gefährden.
5. Überwachung und Optimierung: Cloud-native Anwendungen werden mithilfe von Observability-Tools kontinuierlich auf Leistung, Kosten und Zuverlässigkeit überwacht, die Echtzeiteinblick in jede Ebene des Systems bieten.

Das Ergebnis ist ein Softwaresystem, das sich schnell weiterentwickeln, mühelos skalieren und ohne die Kosten und Einschränkungen herkömmlicher Infrastruktur automatisch von Ausfällen erholen kann.

Wie viel kostet Cloud-native Entwicklung?

Die Kosten für die Cloud-native Entwicklung hängen vom Umfang und der Komplexität Ihrer Anwendung ab sowie davon, ob Sie ein neues System aufbauen oder ein bestehendes System migrieren:

• Cloud-Infrastruktur Die meisten Cloud-Anbieter berechnen Gebühren basierend auf der Nutzung. Kleine bis mittlere Anwendungen geben typischerweise $500 bis $5.000 pro Monat für Rechenleistung, Speicher und Netzwerke aus. Systeme im Unternehmensmaßstab mit hohem Datenverkehr und komplexen Architekturen können deutlich mehr ausgeben.
• Entwicklung und Migration: Die Entwicklung einer neuen Cloud-nativen Anwendung oder die Migration einer bestehenden Anwendung ist ein umfangreiches Projekt. Externe Cloud-native-Entwicklungsteams berechnen in der Regel je nach Standort zwischen $25 und $80 pro Stunde, wobei Migrationsprojekte je nach Systemkomplexität und Datenvolumen zwischen $50.000 und $500.000 oder mehr kosten können.
• Werkzeuge und Lizenzierung: Verwaltete Kubernetes-Dienste, CI/CD-Tools und Monitoring-Plattformen schlagen je nach Größe für die meisten Teams mit ca. $200 bis $2.000 pro Monat zu Buche.

Verglichen mit der Wartung von On-Premises-Infrastrukturen senken Cloud-native Architekturen typischerweise die langfristigen Infrastruktur- und Betriebskosten und verbessern gleichzeitig die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Softwarebereitstellung. Unternehmen, die die Entwicklung von Cloud-native-Anwendungen auslagern, verzeichnen oft einen schnelleren Return on Investment als solche, die in einem teuren Talentmarkt interne Teams von Grund auf neu aufbauen.

Weitere verwandte Begriffe

Microservices-Architektur: Ein architektonischer Ansatz, der eine Anwendung in kleine, unabhängig bereitstellbare Dienste aufteilt, von denen jeder eine spezifische Geschäftsfunktion übernimmt und das grundlegende Designmuster von Cloud-Natives-Systemen bildet.

Containerisierung Die Praxis, Software und ihre Abhängigkeiten in portable Container zu verpacken, den Kernbaustein, der Cloud-native-Anwendungen konsistent, portabel und einfach in großem Maßstab bereitstellbar macht.

Kubernetes Eine Open-Source-Plattform zur Automatisierung der Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung containerisierter Anwendungen, das dominierende Orchestrierungswerkzeug für den Betrieb nativer Cloud-Workloads in der Produktion.