Directual
Menu

Что такое облачное (cloud-native) приложение? Подробное руководство

4 июня 2023 г.

Cloud-native приложения — это не просто традиционные приложения в облачном костюме. От архитектуры микросервисов до способности к самовосстановлению — в этой статье мы разберём всё это. А ещё здесь есть увесистая порция мудрости про no-code, потому что мы знаем, что именно за этим вы сюда и пришли!

Что такое облачное (cloud-native) приложение? Подробное руководство

Разбираемся в облачных (cloud-native) приложениях

В современную эпоху технологий термин «cloud-native приложения» стал таким же вездесущим, как облака в небе (простите за неудачную шутку).

Однако, углубляясь в мир облачных вычислений, вы будете сталкиваться с этим термином чаще, чем со всплывающей рекламой на бесплатном стриминговом сайте. И всё же, что он на самом деле означает? Это подробное руководство призвано развеять туман вокруг cloud-native приложений и дать вам ясное понимание концепции.

С дополнительным бонусом в виде рассуждений о том, как всё это связано с no-code, конечно же. Иначе зачем мы здесь?

Начнём.

Что значит cloud-native?

​​Проще говоря, cloud-native приложение спроектировано так, чтобы использовать преимущества архитектуры облачных вычислений. Такие приложения размещаются непосредственно в облачных средах, используя облачные (cloud-native) сервисы для обеспечения гибкости, масштабируемости и отказоустойчивости.

В отличие от традиционных приложений, cloud-native приложения способны использовать всю мощь современных облачных сред для стимулирования роста бизнеса.

Если хотите резюме:

Cloud-native приложения изначально полагаются на облачный хостинг и обработку данных для своей работы. Это не традиционное приложение, подпёртое тысячей костылей, чтобы хоть как-то работать в облачной среде. Без облака оно ничто. С облаком — оно всё.

Спасибо programmerhumor.io за хороший смех и слезу, скатившуюся по щеке. Это, по сути, наглядная сводка того, как всё это работает.

Ключевые характеристики cloud-native приложений

Cloud-native приложения — это не просто традиционные приложения, облачённые в мантию облака; это уникальный вид со своими отличительными чертами. Такие приложения используют архитектуру микросервисов, контейнеризацию, непрерывную интеграцию и непрерывное развёртывание (CI/CD), а также спроектированы для отказоустойчивости и самовосстановления.

Архитектура микросервисов

Архитектура микросервисов для cloud-native приложений — это как вишенка на торте: определяющий компонент. Она разбивает одно приложение на множество более мелких сервисов, каждый со своей конкретной функцией. При таком дизайне каждый микросервис можно развёртывать, обновлять и масштабировать независимо, что делает приложение максимально гибким.

Точно так же, как вы можете собирать детали LEGO, чтобы построить модель, вы можете соединять микросервисы, чтобы собрать полноценное программное приложение. Замечательно то, что если нужно что-то изменить или исправить, достаточно заменить или изменить соответствующий микросервис, а не копаться во всём приложении целиком.

Поскольку каждый микросервис независим, вы можете использовать разные технологии для каждого из них, исходя из того, что лучше подходит для конкретной задачи.

Контейнеризация

Контейнеризация упаковывает приложение и его зависимости в компактный самодостаточный блок — контейнер. Как хорошо упакованный чемодан для поездки, эти контейнеры обеспечивают стабильную работу приложения независимо от среды хостинга.

Такой подход делает развёртывание приложений более надёжным, а масштабирование — таким же простым, как клонирование овец (только менее спорным с этической точки зрения).

Непрерывная интеграция и непрерывное развёртывание (CI/CD)

Cloud-native приложения придерживаются голливудского принципа «шоу должно продолжаться». Благодаря CI/CD-пайплайнам разработчики могут регулярно интегрировать изменения в код, а автоматизированное развёртывание гарантирует, что обновлённое приложение всегда готово к выходу на сцену, минимизируя время простоя и ускоряя релизы.

Отказоустойчивость и самовосстановление

Cloud-native приложения спроектированы так, чтобы переносить сбои и восстанавливаться автоматически — благодаря распределённой природе и избыточности, обеспечиваемой облачными (cloud-native) системами.

Представьте, что у вас есть волшебный набор LEGO. Если башня упадёт, она автоматически начнёт собираться заново. Круто, правда? Именно так работают cloud-native приложения. У них есть системы, определяющие, когда какая-то часть повреждена, и они могут автоматически создать новую, работающую версию этой части.

Приложение может само устранять свои проблемы и продолжать работать без сбоев, без необходимости вручную вмешиваться и что-то исправлять.

Преимущества cloud-native приложений

Cloud-native технологии предлагают целую сокровищницу преимуществ для тех, кто готов их использовать.

Масштабируемость

Cloud-native приложения могут масштабироваться вверх или вниз быстрее, чем вы успеете настроить термостат в спальне, — благодаря архитектуре микросервисов и контейнеризации.

Эта способность обрабатывать возросшую нагрузку в реальном времени предотвращает как недостаточное использование ресурсов, так и перегрузку.

Более быстрый выход на рынок

Принципы cloud-native способствуют быстрой разработке приложений, ускоряя путь от идеи программиста до устройств конечных пользователей. Эта гибкость позволяет организациям реагировать на изменения рынка со скоростью спринтера на старте.

Оптимизация затрат

С cloud-native приложениями вы платите только за то, что используете, что делает их экономичными, как покупка оптом. Кроме того, их масштабируемость означает меньше ресурсов, потраченных на обслуживание инфраструктуры, гарантируя, что ваш IT-бюджет не раздуется, как воздушный шар на детском празднике.

Повышенная безопасность

Cloud-native приложения используют контейнеризацию, создавая укреплённую крепость безопасности. Держа угрозы на расстоянии, эти приложения могут безопасно хранить ваши данные, делая их надёжными, как швейцарский банк.

Основные компоненты cloud-native приложений

Cloud-native приложения — это сложный рецепт из множества ингредиентов, которые работают вместе, создавая аппетитное блюдо чего-то нового.

Контейнеры и оркестрация контейнеров

Контейнеры упаковывают приложение и его зависимости, а инструменты оркестрации, такие как Kubernetes, обеспечивают эффективное управление этими контейнерами, слаженно выполняя симфонию сложных задач.

Service mesh

Service mesh — это тихий регулировщик движения в облачном (cloud-native) городе, управляющий и защищающий коммуникации между микросервисами, обеспечивая, чтобы разные части приложения могли общаться друг с другом без игры в «испорченный телефон».

API Gateway

API-шлюзы — это бдительные вышибалы в клубе вашего приложения, контролирующие доступ к микросервисам и обеспечивающие прохождение только авторизованных коммуникаций, тем самым повышая безопасность приложения.

Инструменты мониторинга и логирования

Отслеживание производительности и состояния приложения крайне важно (ну разумеется!). Инструменты мониторинга выступают в роли добросовестных врачей для ваших cloud-native приложений, вовремя выявляя проблемы и назначая своевременное лечение.

Внедрение лучших практик cloud-native

Переход к cloud-native приложениям — это путешествие, требующее вдумчивого планирования, стратегии и исполнения.

Рефакторинг legacy-приложений

Превращение legacy-приложений в cloud-native похоже на реновацию старого дома — нужно изменить инфраструктуру, сохранив суть.

Рефакторинг подразумевает разбиение монолитного legacy-приложения на микросервисы, которые можно развернуть в облаке.

Обучение и повышение квалификации

Оснащение вашей команды необходимыми навыками для cloud-native разработки так же важно, как раздача кислородных масок в самолёте — они нужны для выживания. Программы обучения, воркшопы и инициативы по повышению квалификации критически важны на этом этапе перехода.

Выбор инфраструктуры и платформы

Вам нужно выбрать правильную облачную платформу для ваших cloud-native приложений, поскольку она должна поддерживать рост ваших приложений, при этом обеспечивая их надёжность.

Управление и соответствие требованиям

Как и в городе, управление (governance) — ключ к поддержанию безопасности в cloud-native приложениях. Установление политик, руководств и систем мониторинга обеспечивает соответствие вашего пути к cloud-native бизнес-целям и регуляторным требованиям.

Сравнение cloud-native и традиционных приложений

Предсказуемость против непредсказуемости

Cloud-native приложения придерживаются правил. Они следуют заранее заданному фреймворку, спроектированному для повышения отказоустойчивости. Как будто у них есть руководство по жизни в облаке. Традиционные приложения, напротив, создаются уникальным образом, что делает их сложнее в управлении в облачной среде.

Точно подобранная против избыточной мощности

Cloud-native приложения автоматически управляют инфраструктурой, предоставляя ресурсы по мере необходимости. Традиционные приложения обычно получают универсальную инфраструктуру, часто избыточную, чтобы адаптироваться к новым требованиям.

Независимость от ОС против зависимости от неё

Cloud-native архитектура даёт разработчикам свободу от зависимостей от базовой инфраструктуры. Традиционные приложения? Они привязаны к ОС, оборудованию, хранилищу, что делает их перенос или масштабирование настоящей головной болью.

CI/CD против водопадной модели

Cloud-native приложения — это быстрые, итеративные обновления. Как будто они мчатся в непрерывной эстафете, оперативно реагируя на потребности клиентов. Традиционные приложения движутся размеренно, выпуская программное обеспечение крупными, нечастыми порциями, часто задерживая нужные функции.

Микросервисы против монолита

Cloud-native приложения строятся на архитектуре микросервисов. Представьте эффективную заводскую линию, где независимые команды управляют небольшими, слабо связанными сервисами. Традиционные приложения объединяют все сервисы в единый пакет, создавая паутину зависимостей, которая замедляет разработку.

Сотрудничество против изоляции

Cloud-native архитектура принимает DevOps — культуру сотрудничества, которая упрощает переход кода приложения в продакшн, в отличие от традиционных приложений, где код передаётся от разработчиков к операционному отделу, как горячая картофелина, вызывая конфликты и медленную доставку.

Автоматизированная масштабируемость против ручного масштабирования

У cloud-native приложений есть суперспособность масштабирования — автоматизация. Независимо от размера развёртывания, правила остаются неизменными. Сложность традиционных приложений часто приводит к ошибкам.

Быстрое восстановление против медленного

Cloud-native приложения восстанавливаются быстрее после сбоев приложения или инфраструктуры благодаря контейнерной среде выполнения и оркестратору. Как будто у них есть встроенный спасательный жилет. Традиционные приложения медленнее, особенно в вопросах восстановления.

Инструменты для cloud-native

Теперь давайте коротко заглянем в набор инструментов для разработки cloud-native приложений. Каждый инструмент в этом арсенале ценен по-своему.

Вот они:

Docker: Швейцарский нож среди платформ! С открытым исходным кодом и всегда наготове, Docker создаёт, развёртывает и управляет контейнерами приложений, такими же виртуальными, как ваше альтер эго. Используя общую операционную систему, он умело распределяет ресурсы так, чтобы несколько контейнеров могли делиться ими без ссор.

Kubernetes: Kubernetes мастерски управляет работой Linux-контейнеров, определяя их хореографию и их большую сцену.

Terraform: Волшебник Infrastructure as Code (IaC). Одним взмахом кодирующей палочки Terraform формирует ресурсы и ведёт тщательный дневник того, когда и где эти ресурсы меняли свой облик.

GitLab CI/CD: С неотрывным фокусом на автоматизации, GitLab одновременно выступает как аналитик по безопасности, статический анализатор и даже включает в себя модульные тесты. Выглядит он тоже отлично.

Node.js: Мастер создания приложений в реальном времени, таких как чаты, новостные ленты и микросервисы. Думайте о Node.js как об архитекторе, проектирующем виртуальные серверы, и регулировщике движения, направляющем микросервисы к внешним API. Настоящий мультизадачник!

Стоит упомянуть и ещё несколько инструментов, но, честно говоря, эта статья и без того получилась довольно длинной. Ну да ладно!

А что насчёт no-code платформ?

А что с ними?

Базы данных Directual красуются на подиуме AWS, предлагая вам выбор между конспиративной приватностью частного облака и дружелюбием публичного облака. Выберите домашний сервер вашего приложения и наблюдайте, как ваш продукт растёт быстрее, чем что-либо ещё, что можно представить.

Предлагается в двух стильных и эффектных вариантах:

Публичное облако

С нашим публичным облаком вы можете попрощаться с проблемами инфраструктуры — и всё это благодаря AWS.

Частное облако

Для бизнесов, которые жонглируют высоконагруженными приложениями, как горящими булавами, и требуют безопасности уровня Форт-Нокс, частное облако вас прикроет.

Рекламная речь окончена. В любом случае.

No-code как дисциплина по умолчанию опирается на cloud-native подход. Как вы уже поняли из перечисленных выше преимуществ, для этого есть весомая причина. В первую очередь, такой подход действительно помогает конечному пользователю создать что-то, что хорошо масштабируется.

Масштабирование зависит от множества факторов: конечной функциональности приложения, методов тестирования, серверной инфраструктуры и возможностей интеграции. Хотя структура размером с Twitter или Google может требовать больше, большинство проектов не достигнут таких масштабов. Распространённые проблемы масштабируемости включают скорость обмена данными — аспект, в котором некоторые no-code платформы могут отставать. Однако для того, чтобы достичь этого узкого места, потребовалось бы провести колоссальное количество транзакций.

Кстати, вот как выглядит наша прекрасная архитектура:

Мы хвастаемся без особой причины. Хотя, на самом деле, это относится к делу. Это облачная архитектура Directual!

Заключение

От понимания основ cloud-native приложений до рассмотрения лучших практик их внедрения — мы прошли через оживлённый город cloud-native. В конечном счёте, эти приложения — больше, чем просто модное словечко. Они меняют правила игры, предлагая масштабируемость, отказоустойчивость, оптимизацию затрат и повышенную безопасность.

Поскольку современные организации стремятся к цифровой трансформации, cloud-native приложения — это не просто приятный бонус, а необходимость в их IT-арсенале.

Никита Навалихин
Сооснователь и технический директор Directual
← Назад к списку