Architecture cloud native :l'avenir du développement

Le cloud natif s'est déjà avéré être l'avenir du développement de logiciels. D'ici 2025, 80 % des applications d'entreprise seront basées sur le cloud ou seront en cours de transfert vers des applications cloud natives.

Les services informatiques migrent vers le cloud pour économiser de l'argent et sécuriser leurs conceptions hors site. Avant de commencer à penser à un tel changement, assurez-vous de comprendre l'architecture derrière de telles applications.

Qu'est-ce que l'architecture cloud native ?

Les applications cloud natives consistent en des microservices regroupés dans des conteneurs s'exécutant sur une infrastructure de cloud computing. Ces applications sont développées, testées et déployées dans le cloud. Par conséquent, ils s'exécutent sur une infrastructure privée, publique, hybride ou multi-cloud.

Une application cloud native a une conception architecturale de microservices – un ensemble de services faiblement couplés qui fonctionnent ensemble. Chaque service a sa fonctionnalité et représente un composant indépendant. Un système d'orchestration de conteneurs gère ces modèles de fonctionnalités réutilisables, résilients et évolutifs. Avec un tel système en place, une application cloud native peut mettre à l'échelle horizontalement les ressources en les ajoutant ou en les supprimant si nécessaire.

Le développement et l'exécution d'une application à l'aide de l'architecture cloud native impliquent qu'elle soit compatible avec diverses plates-formes et fournisseurs de cloud. Cela donne à votre entreprise la flexibilité dont elle a besoin, ainsi qu'un large éventail de ressources qu'elle peut utiliser. Par exemple, Bare Metal Cloud de phoenixNAP est une plate-forme IaaS prête pour le cloud que vous pouvez utiliser et intégrer à votre infrastructure existante.

Un tel système fournit aux développeurs une plate-forme avec laquelle ils peuvent assurer une intégration continue et une livraison continue. En configurant une application selon les principes de l'architecture cloud native, les développeurs travaillent à l'amélioration de l'expérience utilisateur et à l'ajout de nouvelles fonctionnalités sans se soucier des temps d'arrêt ou de la disponibilité.

Types de conceptions cloud natives

• De base. La conception cloud native de base sauvegarde périodiquement le système sur le cloud. Vous vous connectez à une application via DNS. Le DNS accède à l'un des équilibreurs de charge qui vous amène à l'application. Les données clés sont conservées dans les bases de données maître et esclave qui communiquent avec l'application.
• Multicloud. Un composant d'application peut s'exécuter sur plusieurs plates-formes cloud. Vous y accédez via DNS. Une telle configuration ne nécessite pas de systèmes en double. Les données sont stockées sur votre plate-forme tandis que les composants fonctionnent dans plusieurs environnements.
• Hybride. Accédez à votre application via DNS. Le DNS se connecte à l'un des équilibreurs de charge qui vous amène à l'application. Pendant que l'application effectue un push vers une base de données maître, les répliques sont stockées dans une base de données esclave, une autre plate-forme cloud ou votre bâtiment.

5 principes de l'architecture cloud native

Concevoir et exécuter une application basée sur l'architecture cloud native implique de suivre certains principes pour garantir des performances optimisées et une livraison rapide.

Conteneurs autonomes

L'architecture cloud native se compose de conteneurs qui contiennent tout ce qui est nécessaire pour un microservice spécifique - bibliothèques, dépendances et un runtime léger. Avec toutes les exigences regroupées dans le conteneur isolé, les développeurs peuvent rapidement le déplacer d'un environnement à un autre.

Cette mobilité et cette indépendance sont également le résultat d'une configuration externalisée. Le conteneur lui-même possède une infrastructure immuable qui est configurée pour un environnement spécifique.

La technologie de conteneur la plus couramment utilisée est Docker, tandis que Kubernetes est utilisé pour déployer, mettre à l'échelle et gérer des applications conteneurisées.

Services gérés conçus pour l'interaction et la collaboration

Les services cloud natifs doivent communiquer entre eux et avec des applications tierces. Une application cloud native utilise des API, telles que l'API RESTful, pour établir une communication entre un service et une application externe ou un ancien programme.

En ce qui concerne la communication et la gestion internes, les microservices offrent la possibilité d'ajouter une couche d'infrastructure dédiée qui gère toutes les communications internes. Cette couche s'appelle le maillage de services. Son rôle principal est de connecter, sécuriser et observer les services au sein de l'architecture cloud native. Il existe un large éventail d'implémentations de maillage de services open source, Istio étant le choix le plus populaire.

Composants sans état et évolutifs

L'architecture native du cloud nécessite qu'une application ait des composants indépendants de l'état. Cela signifie qu'il stocke l'état en externe, de sorte que n'importe quelle instance du service peut traiter une demande donnée. Lors de la conception d'une application cloud native distribuée, vous souhaitez autant de composants sans état que possible.

Sans maintenir la persistance des données ou les sessions, le système peut facilement évoluer, réparer, restaurer et équilibrer la charge. En fonction de la charge de travail, une application cloud native évolue horizontalement, ajoutant et supprimant des instances si nécessaire. De plus, sa nature sans état permet aux développeurs de réparer les instances existantes avec un minimum de temps d'arrêt en effectuant des remplacements. Avec les composants sans état, il est également plus simple de revenir à une ancienne version de l'application, ainsi que d'équilibrer la charge entre les instances.

Processus automatisés et pipeline CI/CD

L'un des principaux avantages des systèmes cloud natifs est que leur infrastructure est plus facile à automatiser. Les développeurs peuvent utiliser l'automatisation via un pipeline CI/CD pour des réparations, une mise à l'échelle et un déploiement plus rapides. Par conséquent, la création, les tests et le déploiement doivent être automatisés. De plus, les restaurations, les déploiements Canary, le scaling à la hausse et à la baisse, la surveillance et la récupération sont des processus qui peuvent tous être automatisés.

Architecture résiliente

L'un des principaux objectifs du développement d'applications est la conception d'une application résiliente. Il s'agit de construire et de configurer un système, avec une haute disponibilité et un plan de reprise après sinistre efficace. Comme les échecs sont inévitables, la meilleure façon de gérer les problèmes potentiels à l'avenir est de planifier à l'avance.

L'architecture cloud native centrée sur les microservices fournit un système solide qui garantit la résilience. Grâce à la récupération automatisée et aux composants évolutifs sans état, plusieurs instances peuvent prendre en charge les tâches en cas de besoin. Par conséquent, vous pouvez minimiser les temps d'arrêt et continuer à faire fonctionner l'application pour offrir la meilleure expérience utilisateur.

Avantages et inconvénients de l'architecture cloud native

Après avoir appris les principes de base et l'architecture des applications cloud natives, examinez leurs principaux avantages et leurs difficultés potentielles.

Avantages :

• Avec les microservices faiblement couplés, les développeurs travaillent indépendamment sur chaque microservice, sans affecter l'ensemble de l'application.
• L'utilisation d'une plate-forme d'orchestration de conteneurs, telle que Kubernetes, simplifie le dépannage, car les développeurs peuvent trouver des bogues sans démonter l'ensemble de l'application.
• Étant donné que les microservices sont indépendants de la plate-forme, ils peuvent être écrits dans le langage et le cadre qui conviennent le mieux aux exigences de l'application.
• Un orchestrateur de conteneurs central améliore les performances en gérant la planification et l'allocation automatiques des ressources en fonction de la demande.
• Les entreprises ne dépendent pas d'un seul fournisseur. L'architecture de microservices leur permet d'employer une stratégie multicloud ou cloud hybride.

Inconvénients :

• L'équipe doit établir et s'adapter à un pipeline DevOps pour assurer la CI/CD des microservices.
• Les microservices doivent être surveillés et gérés en raison des risques de sécurité liés à une mise à l'échelle rapide et à la nature dynamique de l'architecture cloud native.
• Certains microservices peuvent nécessiter des fonctionnalités spécifiques qui les rendent dépendants d'un système d'exploitation ou d'une machine.

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