Was ist Cloud Native? Eine umfassende Erklärung

Laut einer Studie von Bitkom-Hauptgeschäftsführer Dr. Bernhard Rohleder wollen 56% der gefragten Unternehmen ihre Cloud-Nutzung in den nächsten 5 Jahren ausbauen.

Diese eindrucksvolle Statistik verdeutlicht, dass die Cloud und damit verbundene Begrifflichkeiten, wie Cloud Native und CCoE (Cloud Center of Excellence), nicht mehr nur Schlagworte sind, sondern eine entscheidende Rolle in der IT-Welt spielen.

Die Einführung von Cloud Transformation in Unternehmen nimmt immer mehr an Bedeutung zu. Tauchen Sie mit uns in die Welt von Cloud Native ein und entdecken Sie, wie sie die Art und Weise der Anwendungsentwicklung und -bereitstellung revolutioniert.
Dabei spielt auch die Cloud Architektur eine zentrale Rolle, da sie die Grundlage für die effiziente Nutzung und Integration von Cloud-Ressourcen darstellt.

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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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Low Code-Integration

Low Code ist eine weitere wichtige Entwicklung in der Anwendungsentwicklung. Es handelt sich um eine Methode, bei der Anwendungen mit minimalem manuellem Programmieraufwand erstellt werden. Dies ermöglicht eine schnellere Entwicklung von Anwendungen, da weniger Code von Hand geschrieben werden muss. Low Code-Plattformen bieten eine visuelle Entwicklungsumgebung, die es Entwicklern ermöglicht, Anwendungen durch Ziehen und Ablegen von Komponenten zu erstellen.

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Best Practices für Anwendungen im Cloud Native-Stil

Um das volle Potenzial von Cloud Native-Anwendungen auszuschöpfen, sollten Entwickler und IT-Teams einige bewährte Praktiken beachten:

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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 Cloud-native Umgebung sind Prometheus und Grafana.

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• Kontinuierliche Integration und Bereitstellung (CI/CD):

Automatisieren Sie den Build-, Test- und Bereitstellungsprozess, um schnell neue Funktionen einzuführen und Fehler zu beheben.

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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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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 Cloud Native in diesen beiden Cloud-Umgebungen in Beziehung steht:

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. Cloud 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. Cloud 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 Public Cloud ermöglichen es Unternehmen, nur für die tatsächlich genutzten Ressourcen zu bezahlen. Cloud 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 Cloud Native-Anwendungen unterstützen. Dies ermöglicht es Unternehmen, neue Funktionen und Updates schneller auf den Markt zu bringen.

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• Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit:

Cloud 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. Cloud 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:

Cloud 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 Cloud 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.

Der Fokus liegt darauf, Anwendungen so zu gestalten, dass sie die Vorteile der jeweiligen Cloud-Bereitstellungsart voll ausschöpfen können, sei es die Skalierbarkeit und Agilität der Public Cloud oder die Kontrolle und Sicherheit der Private Cloud.

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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.

Cloud Native:

• Skalierbarkeit:

Cloud 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.

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.

Die Wahl zwischen Cloud Native und On-Premises hängt von den spezifischen Anforderungen und Zielen Ihres Unternehmens ab.

Einige Unternehmen bevorzugen möglicherweise die Agilität und Kosteneinsparungen von Cloud Native, während andere aufgrund von Sicherheits- und Compliance-Anforderungen bei On-Premises bleiben.

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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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 Cloud-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 Cloud Native 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 Cloud-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. Cloud-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 Cloud-nativen Anwendungen.

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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 (CI) und kontinuierliche Bereitstellung (CD) sind bewährte Praktiken in der Softwareentwicklung. CI/CD-Pipelines automatisieren den Prozess der Integration von Codeänderungen, Tests 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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Die Zukunft von Cloud Native

Cloud Native wird voraussichtlich weiterhin an Bedeutung gewinnen, da immer mehr Unternehmen die Vorteile von Cloud-Technologien erkennen. Die Entwicklung von Cloud 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 Cloud Native-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.

Durch die Implementierung von bewährten Praktiken, die Bewältigung von Herausforderungen und die Nutzung erfolgreicher Beispiele können Unternehmen die Vorteile von Cloud Native voll ausschöpfen und wettbewerbsfähiger werden.

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 weitere Informationen und Unterstützung mit Cloud native stehen Ihnen Experten für Cloud Consulting zur Verfügung.

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