Was ist Cloud Native? Eine umfassende Erklärung

Laut einer Studie des Bitkom-Geschäftsführer Dr. Bernhard Rohle wollen 56% der gefragten Unternehmen die Nutzung ihrer Cloud Dienste in den nächsten 5 Jahren ausbauen.

Cloud Native ist ein moderner Ansatz zur Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen, der die Vorteile der Cloud-Computing-Umgebung voll ausnutzt.

Dieser Artikel beleuchtet die wichtigsten Aspekte, von der Definition und Best Practices bis hin zu den Unterschieden zu On-Premises-Anwendungen und der Zukunft dieser Technologie.

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Definition von Cloud Native

Cloud Native bezieht sich auf eine Softwareentwicklungs- und Bereitstellungsmethode, bei der Anwendungen von Grund auf so entwickelt werden, dass sie in Cloud-Umgebungen effizient, skalierbar und flexibel betrieben werden können.

Dies umfasst Containerisierung, Microservices-Architekturen und den Einsatz von DevOps-Praktiken, um schnelle Bereitstellungen und hohe Zuverlässigkeit zu ermöglichen.

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Best Practices für Anwendungen im Cloud Native-Stil

Um das volle Potenzial von nativen Anwendungen auszuschöpfen, sollten Entwickler und IT-Teams einige bewährte Praktiken beachten. Scrum kann dabei helfen, diese Best Practices umzusetzen, indem Teams dazu ermutigt werden, in kurzen Sprints zu arbeiten, häufig Feedback einzuholen und ihre Prozesse kontinuierlich zu verbessern.

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• Continuous Delivery (CD):
  CD ist eine wichtige Best Practice für Cloud-Native-Anwendungen. Es automatisiert den Prozess der Bereitstellung neuer Codeänderungen in die Produktion, was zu schnelleren Bereitstellungszyklen, höherer Qualität und geringeren Risiken führt. Implementieren Sie eine Continuous Delivery-Pipeline, um die Bereitstellung neuer Funktionen und Fehlerbehebungen zu automatisieren.
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• Datenbank- und Speichermanagement:
  Statt traditioneller relationaler Datenbanken werden oft NoSQL-Datenbanken und Cloud-Speicherlösungen verwendet, um die Skalierbarkeit und Leistung zu verbessern.

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• Monitoring und Logging:
  Implementieren Sie umfassende Überwachungs- und Protokollierungssysteme, um die Leistung und Zuverlässigkeit der Anwendung zu gewährleisten. Beliebte Lösungen in der nativen Umgebung sind Prometheus und Grafana.

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• Serverlose Architekturen:
  Nutzen Sie serverlose Plattformen wie AWS Lambda oder Azure Functions, um die Verwaltung von Servern zu eliminieren und die Kosten zu senken.

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• Container-Orchestrierung:
  Kubernetes ist das führende Orchestrierungstool zur Verwaltung von Containern in großen Cloud-Environments.

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• Security as Code:
  Implementieren Sie Cloud Sicherheitsprüfungen und -kontrollen im Entwicklungsprozess (DevSecOps), um potenzielle Schwachstellen frühzeitig zu erkennen und zu beheben.

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• Resilienz-Engineering:
  Entwickeln Sie Anwendungen, die auf Ausfälle vorbereitet sind (Chaos Engineering) und sich automatisch erholen können.

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Cloud Native Stack

Es handelt sich um eine Sammlung von Technologien für die Entwicklung, Bereitstellung und Betreibung der Anwendungen. Diese Tools und Technologien sind speziell darauf ausgerichtet, die Vorteile der Cloud-Computing-Umgebung voll auszuschöpfen. Ein typischer Cloud Native Stack kann Folgendes umfassen:

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• Container-Verwaltung:

Dies umfasst Tools wie Docker und Kubernetes, die die Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungen in Containern ermöglichen. Container sind eigenständige, leichtgewichtige Einheiten, die Anwendungen und ihre Abhängigkeiten enthalten.

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• Cloud-Plattformen:

Cloud-Anbieter bieten umfassende Cloud-Plattformen, auf denen Entwickler Anwendungen erstellen und ausführen können. Diese Plattformen bieten skalierbare Infrastrukturressourcen und Dienste.

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• CI/CD-Pipelines:

Kontinuierliche Integration (continuous integration) und kontinuierliche Bereitstellung (continuous delivery) sind bewährte Praktiken in der Softwareentwicklung. CI/CD-Pipelines automatisieren den Prozess der Integration von Codeänderungen, Software Testings und der Bereitstellung von Anwendungen in der Cloud.

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• Microservices-Frameworks:

Die Entwicklung von Anwendungen in Form von Microservices, kleinen und unabhängigen Diensten, erfordert spezielle Frameworks, die die Kommunikation, Skalierung und Wartung dieser Dienste erleichtern.

Der Cloud Native Stack ermöglicht es Entwicklern, Anwendungen schneller zu erstellen, zu testen und bereitzustellen, da er effiziente Entwicklungswerkzeuge und flexible Bereitstellungsoptionen bietet. Dies führt zu mehr Agilität, besseren Skalierungsmöglichkeiten und einer insgesamt verbesserten Entwicklungserfahrung.

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Cloud Native Anwendungen

Cloud-Native-Anwendungen zeichnen sich durch mehrere Merkmale aus. Eine Microservices-Architektur bedeutet, dass Anwendungen in unabhängige, leicht skalierbare und wartbare Microservices aufgeteilt sind.

Containerisierung ermöglicht die Verpackung von Anwendungen und ihren Abhängigkeiten in Container, um eine konsistente Bereitstellung sicherzustellen.

Die dynamische Orchestrierung erfolgt mithilfe von Tools wie Kubernetes, um die Bereitstellung und Verwaltung von Containern zu optimieren.

Automatisierung ist ein weiteres Schlüsselelement, das in native Anwendungen verwendet wird, um Bereitstellung und Skalierung zu automatisieren.

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Diese Anwendungen bieten auch verschiedene Dienste, darunter:

• Skalierbarkeit, was bedeutet, dass sie je nach Bedarf problemlos erweitert werden können, um Spitzenlasten zu bewältigen.
• Widerstandsfähigkeit, da sie aufgrund ihrer Aufteilung in Microservices widerstandsfähiger gegen Ausfälle sind.
• Die schnelle Bereitstellung ermöglicht es, neue Funktionen zügig zu entwickeln und bereitzustellen.
• Kostenoptimierung durch effiziente Ressourcennutzung, was zu Kosteneinsparungen führt.

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Anwenderarchitektur

Die Anwenderarchitektur bei den jeweiligen Anwendungen spielt eine entscheidende Rolle für den Erfolg der Anwendung. Sie kümmert sich darum, wie die Benutzer die Anwendung nutzen können, um sicherzustellen, dass dies reibungslos und effizient geschieht.

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• Benutzerschnittstellen:

In der Welt von native cloud computing wird viel Wert auf einfache und benutzerfreundliche Oberflächen gelegt, um die Benutzerfreundlichkeit sicherzustellen.

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• Authentifizierung und Sicherheit:

Sicherheit ist sehr wichtig, daher werden starke Identifizierungsmethoden und Sicherheitsmaßnahmen implementiert.

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• Skalierbarkeit und Leistung:

Die Anwendung muss in der Lage sein, sich anzupassen und gut zu funktionieren, auch bei vielen gleichzeitigen Benutzern.

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• Datenmanagement:

Effizientes Datenmanagement ist wichtig, um Daten effizient zu nutzen und wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen.

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• Skalierbare Benutzererfahrung:

Eine gute Anwenderarchitektur stellt sicher, dass die Benutzererfahrung skalierbar ist.

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• Kontinuierliche Verbesserung:

Die Anwenderarchitektur ist nicht statisch und ermöglicht Anpassungen und Verbesserungen.

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Anwendungsentwicklung

Die Entwicklung von nativen Anwendungen bezieht sich auf den Prozess der Erstellung von Anwendungen nach den entsprechenden Prinzipien.

Dies umfasst die Auswahl der richtigen Technologien, die Implementierung von Microservices und die Verwendung von DevOps-Praktiken. native Anwendungen verwenden oft Open-Source-Technologien und Frameworks, die speziell für die Cloud entwickelt wurden.

Dies ermöglicht eine höhere Skalierbarkeit und Flexibilität.

Weiterhin werden DevOps-Praktiken angewendet, um kontinuierliche Integration (CI) und kontinuierliche Bereitstellung (CD) zu ermöglichen. Zusätzlich spielt die Automatisierung eine zentrale Rolle bei der Optimierung von Prozessen, einschließlich Bereitstellung, Skalierung, Überwachung und Sicherheit.

Die Implementierung von Sicherheitslösungen wie Authentifizierung, Autorisierung und Verschlüsselung ist ebenfalls entscheidend für die Entwicklung und Bereitstellung von nativen Anwendungen.

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Einordnung von Cloud Native im Zusammenhang mit public und hybrid clouds

Cloud Native ist ein Ansatz zur Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen, der eng mit Cloud-Computing-Technologien verbunden ist.

Er ist jedoch nicht auf eine bestimmte Cloud-Bereitstellungsart beschränkt, sondern kann sowohl in der Public Cloud als auch in der Hybrid Cloud angewendet werden.

Hier ist, wie Native in diesen beiden Cloud-Umgebungen in Beziehung steht:

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Cloud Native in der Public Cloud

Die Public Cloud ist eine Cloud-Umgebung, die von einem Cloud-Anbieter betrieben wird und von Kunden auf gemeinsam genutzten Ressourcen genutzt wird. Native Anwendungen in der Public Cloud werden speziell für diese Umgebung entwickelt und optimiert. Hier sind einige relevante Aspekte:

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• Skalierbarkeit:

In der Public Cloud können Ressourcen nach Bedarf erweitert oder reduziert werden. Native Anwendungen nutzen diese Skalierbarkeit voll aus, um Spitzenlasten zu bewältigen und Ressourcen effizient zu nutzen.

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• Kostenoptimierung:

Die Pay-as-you-go-Abrechnungsmodelle der Cloud Infrastruktur ermöglichen es Unternehmen, nur für die tatsächlich genutzten Ressourcen zu bezahlen. Native Anwendungen sind so entwickelt, dass sie Ressourcen effizient nutzen und unnötige Kosten vermeiden.

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• Bereitstellungsgeschwindigkeit:

Die Public Cloud bietet automatisierte Bereitstellungstools und -dienste, die die schnelle Entwicklung und Bereitstellung von nativen Anwendungen unterstützen. Dies ermöglicht es Unternehmen, neue Funktionen und Updates schneller auf den Markt zu bringen.

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• Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit:

Native Anwendungen können von den hochverfügbaren Diensten und Redundanzoptionen der Public Cloud profitieren, um die Ausfallsicherheit zu erhöhen.

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Cloud Native in der Hybrid Cloud

Die Hybrid Cloud ist eine Cloud-Umgebung, die aus einer Kombination von Public Cloud- und Private Cloud-Ressourcen besteht. Native Anwendungen in der Hybrid Cloud sind so entwickelt, dass sie nahtlos zwischen diesen beiden Umgebungen arbeiten können. Hier sind einige relevante Aspekte:

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• Flexibilität:

Native Anwendungen in der Hybrid Cloud können Ressourcenplanungen sowohl in der Public Cloud als auch in der Private Cloud nutzen, je nach den Anforderungen der Anwendung. Dies ermöglicht es Unternehmen, sensible Daten in der Private Cloud zu halten und gleichzeitig die Skalierbarkeit der Public Cloud zu nutzen.

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• Datenintegration:

Cloud Native-Anwendungen in der Hybrid Cloud müssen effektive Methoden zur Integration und Synchronisation von Daten zwischen den Cloud-Umgebungen bereitstellen, um konsistente Informationen sicherzustellen.

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• Management und Orchestrierung:

Die Verwaltung von Ressourcen in einer Hybrid Cloud erfordert eine effiziente Orchestrierung und Verwaltungstools, die in Native Anwendungen integriert sind.

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• Sicherheit und Compliance:

In der Hybrid Cloud müssen Cloud Native-Anwendungen sicherstellen, dass Sicherheitsrichtlinien und Compliance-Anforderungen sowohl für die Public als auch für die Private Cloud eingehalten werden.

Im Zentrum steht die Entwicklung von Anwendungen, die auf die jeweiligen Cloud-Bereitstellungsmodelle zugeschnitten sind, um die Skalierbarkeit und Agilität der Public Cloud sowie die Kontrolle und Sicherheit der Private Cloud zu nutzen und so agiles Arbeiten zu fördern.

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Cloud Native vs. On-Premises: Ein detaillierter Vergleich

Die Unterscheidung zwischen On-Premises vs. Cloud-Anwendungen ist von großer Bedeutung, da sie zwei grundverschiedene Ansätze zur Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungen repräsentieren.

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Cloud Native

• Skalierbarkeit:

Native Anwendungen können Ressourcen je nach Bedarf erweitern oder reduzieren, was besonders nützlich ist, wenn die Anforderungen schwanken.

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• Kosten:

Unternehmen zahlen in der Regel nur für die tatsächlich genutzten Ressourcen und müssen keine teure Hardware erwerben.

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• Widerstandsfähigkeit:

Dank der Microservices-Architektur sind Cloud Native-Anwendungen widerstandsfähiger gegenüber Ausfällen. Ein Problem in einem Teil der Anwendung beeinträchtigt nicht zwangsläufig die gesamte Anwendung.

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• Schnelle Bereitstellung:

Neue Funktionen und Updates können schnell entwickelt und implementiert werden, was die Reaktionsfähigkeit auf Kundenanforderungen verbessert.

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On-Premises

• Kontrolle:

Bei Sharepoint On Premise-Anwendungen haben Unternehmen die volle Kontrolle über ihre Infrastruktur und Daten, was in Branchen mit strengen Datenschutzanforderungen wichtig ist.

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• Sicherheit:

Die Sicherheit kann besser verwaltet werden, da Unternehmen die physische Kontrolle über ihre Server und Datenzentren haben.

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• Konstante Kosten:

Die Kosten für die Hardware sind konstant und planbar, da sie im Voraus erworben werden.

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• Latenz:

On-Premises-Anwendungen können eine niedrigere Latenz bieten, da sie lokal in einem Rechenzentrum betrieben werden.

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Die Wahl zwischen native cloud computing und On-Premises hängt von den spezifischen Anforderungen und Zielen Ihres Unternehmens ab.

Native Anwendungen bieten mehrere Vorteile gegenüber On-Premises-Anwendungen, einschließlich höherer Agilität und Flexibilität durch die Anwendung von Prinzipien wie Kanban.

Es ist auch möglich, eine hybride Cloud-Strategie zu verfolgen, bei der beide Ansätze je nach Bedarf genutzt werden. Dies ermöglicht eine schrittweise Migration in die Cloud und den Schutz bestehender Investitionen.

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Die Zukunft von Cloud Native

Native cloud computing wird voraussichtlich weiterhin an Bedeutung gewinnen, da immer mehr Unternehmen die Vorteile von Cloud-Technologien erkennen. Die Entwicklung von native Anwendungen wird einfacher und zugänglicher, da mehr Werkzeuge und Plattformen zur Verfügung stehen.

Zusätzlich werden fortgeschrittene Technologien wie Edge Computing und Künstliche Intelligenz in nativen Anwendungen integriert, um noch mehr Innovationen und Effizienz zu ermöglichen.

Insgesamt ist Cloud Native ein wesentlicher Bestandteil der modernen IT-Landschaft und wird in den kommenden Jahren eine Schlüsselrolle bei der Bereitstellung von Anwendungen und Diensten spielen.

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Fazit

Cloud Native ist mehr als nur ein Trend – es ist eine Transformation der Art und Weise, wie Anwendungen entwickelt, bereitgestellt und betrieben werden.

Um diese Transformation erfolgreich zu gestalten und die Vorteile von Cloud Native voll auszuschöpfen, kann ein Cloud Adoption Framework entscheidend sein.

Cloud Native und Cloud Computing sind eng miteinander verbunden und ermöglichen skalierbare, flexible und kosteneffiziente IT-Lösungen.

Die ständige Weiterentwicklung von Cloud Native-Technologien wird dazu beitragen, die Innovation in der IT-Branche voranzutreiben und neue Möglichkeiten für Unternehmen zu schaffen, um auf sich ändernde Anforderungen und Chancen reagieren zu können.

Für das IT Outsourcing von Cloud native stehen Ihnen Experten für Cloud Consulting oder von der Cloud native Computing Foundation (cncf) zur Verfügung.

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