Cloud-native – in der Cloud zu Hause

Cloud-Umgebungen bieten die Infrastruktur, um die Konfiguration für alle Anwendungen zentral zu verwalten. Bei Kubernetes können hierzu zum Beispiel Custom Resource Definitions definiert werden. Cloud-native-Anwendungen sind in der Lage, die ihrige Infrastruktur zum Laden ihrer Konfiguration zu nutzen und dynamisch auf Konfigurationsänderungen zu reagieren.

Cloud-Umgebungen bieten die Infrastruktur für horizontales Autoscaling. Cloud-native-Anwendungen können diese Infrastruktur nutzen. Das heißt, sie bieten Metriken, anhand derer die notwendige Anzahl Instanzen ermittelt werden kann und unterstützen dynamisches Load-Balancing zur Lastverteilung.

Cloud-Umgebungen bieten die Infrastruktur, um mehrere Versionen einer Anwendung parallel zu betreiben und dynamisch Traffic auf die verschiedenen Versionen zu verteilen. Dies ermöglicht komplexe Deployment-Patterns, wie Canary Deployments oder Blue/Green Deployments. Cloud-native-Anwendungen unterstützen diese Deployment Patterns. Sie sind in der Lage, in mehreren Versionen parallel zu laufen und Versionen dynamisch zurückzurollen.

In der Cloud lassen sich die Prozesse rund um Building und Testing erheblich beschleunigen und verbessern. Das Docker-Image ist hier das relevante Software-Artefakt, welches eine Software mit allen ihren Abhängigkeiten ausliefert. In der virtuellen Infrastruktur kann der Testing-Prozess beliebig Anwendungs-Umgebungen erzeugen, die nahezu identisch zur Produktions-Umgebung sind. Definiert man diese Umgebungen als Infrastruktur-Code, so kann man auch Änderungen an der Infrastruktur über den CI/CD-Prozess automatisiert testen.

Cloud-Umgebungen bieten eine ausgefeilte Monitoring-Infrastruktur, um Log-Daten, Metriken und Tracing-Informationen der Anwendungen auszuwerten. Cloud-native-Applikationen fügen sich in diese Infrastruktur ein und stellen aktiv Metriken über ihren internen Zustand bereit.

Cloud-Umgebungen sind auf einen weitgehend automatisierten Betrieb ausgelegt. Fehlerhafte Instanzen werden automatisiert neu gestartet. Bei Überlast werden Instanzen automatisiert beendet und auf andere Hardware verschoben. Diese Dynamik führt dazu, dass einzelne fehlschlagende Aufrufe innerhalb einer Service-Landschaft der Normalfall sind und nicht nur in Ausnahmesituationen vorkommen. Cloud-native-Applikationen nutzen moderne Kommunikationsparadigmen wie asynchrone Kommunikation und Circuit Breaker und finden nach fehlschlagenden Aufrufen selbständig in einen konsistenten Zustand zurück, ohne dass das Gesamtsystem beeinträchtigt ist.

In dynamischen Cloud-Umgebungen ist es oft nicht praktikabel, Services über feste IP-Adressen oder Domain-Namen anzusprechen. Cloud-native-Anwendungen nutzen dynamische Service-Discovery-Mechanismen zur Kommunikation und können mit einer sich dynamisch ändernden Infrastruktur umgehen.