Arquitetura Cloud-Native: O Futuro do Desenvolvimento Moderno

Cloud native já provou ser o futuro do desenvolvimento de software. Até 2025, 80% dos apps empresariais se tornarão baseados em nuvem ou em processo de transferência para apps cloud-native.

Departamentos de TI estão migrando para a nuvem para economizar dinheiro e manter seus designs seguros off-site. Antes de começar a pensar em tal mudança, certifique-se de entender a arquitetura por trás de tais aplicações.

O que é Arquitetura Cloud Native?

Aplicações cloud native consistem de microsserviços empacotados em contêineres rodando em infraestrutura de computação em nuvem. Tais aplicações são desenvolvidas, testadas e implantadas na nuvem. Portanto, rodam em infraestrutura privada, pública, híbrida ou multi-cloud.

Uma aplicação cloud native tem design arquitetural de microsserviços – uma coleção de serviços fracamente acoplados que trabalham juntos. Cada serviço tem sua funcionalidade e representa um componente independente. Um sistema de orquestração de contêineres gerencia esses modelos de funcionalidade reutilizáveis, resilientes e escaláveis. Com tal sistema em vigor, uma aplicação cloud native pode escalar recursos horizontalmente adicionando ou removendo quando necessário.

Desenvolver e rodar um app usando arquitetura cloud native implica que ele é compatível com várias plataformas e provedores de nuvem. Isso dá ao seu negócio a flexibilidade que requer, bem como uma ampla gama de recursos que pode utilizar. Por exemplo, Bare Metal Cloud da phoenixNAP é uma plataforma IaaS pronta para cloud native que você pode integrar com sua infraestrutura existente.

Tal sistema fornece desenvolvedores com uma plataforma com a qual podem garantir integração contínua e entrega contínua. Ao configurar uma aplicação seguindo princípios da arquitetura cloud native, desenvolvedores trabalham em melhorar experiência do usuário e adicionar novos recursos sem se preocupar com downtime ou disponibilidade.

Tipos de Designs Cloud Native

• Básico. O design cloud native básico faz backup periódico do sistema na nuvem. Você conecta a uma aplicação via DNS. O DNS acessa um dos load balancers que o leva ao app. Dados-chave são mantidos no banco de dados master e slave que se comunicam com a aplicação.
• Multi-cloud. Um componente de aplicação pode rodar em múltiplas plataformas de nuvem. Você acessa via DNS. Tal configuração não requer sistemas duplicados. Dados são armazenados na sua plataforma enquanto componentes trabalham em múltiplos ambientes.
• Híbrido. Acesse sua aplicação via DNS. O DNS conecta a um dos load balancers que o leva ao app. Enquanto o app envia para banco de dados master, as réplicas são armazenadas em banco de dados slave, outra plataforma de nuvem ou seu prédio.

5 Princípios da Arquitetura Cloud Native

Projetar e rodar uma aplicação baseada na arquitetura cloud native implica seguir certos princípios para garantir performance otimizada e entrega rápida.

Contêineres Auto-Suficientes

A arquitetura cloud native consiste de contêineres que contêm tudo necessário para um microsserviço específico – bibliotecas, dependências e um runtime leve. Com todos os requisitos empacotados dentro do contêiner isolado, desenvolvedores podem movê-lo rapidamente de um ambiente para outro.

Tal mobilidade e independência também são resultados de ter configuração externalizada. O próprio contêiner tem infraestrutura imutável configurada para ambiente específico.

A tecnologia de contêiner mais comumente usada é Docker, enquanto Kubernetes é usado para implantar, escalar e gerenciar aplicações containerizadas.

Serviços Gerenciados Projetados para Interação e Colaboração

Serviços cloud native precisam se comunicar entre si e com aplicações de terceiros. Um app cloud native usa APIs, como RESTful API, para estabelecer comunicação entre um serviço e aplicação externa ou programa legado.

Quanto à comunicação interna e gerenciamento, microsserviços oferecem possibilidade de adicionar camada de infraestrutura dedicada que lida com toda comunicação interna. Esta camada é chamada de service mesh. Seu papel principal é conectar, segurar e observar serviços dentro da arquitetura cloud native. Existe ampla gama de implementações open source de service mesh, com Istio sendo a escolha mais popular.

Componentes Stateless e Escaláveis

Arquitetura cloud native requer que uma aplicação tenha componentes independentes de estado. Isso significa que armazena estado externamente, então qualquer instância dentro do serviço pode processar uma requisição dada. Ao projetar uma aplicação cloud native distribuída, você quer o máximo possível de componentes stateless.

Sem manter persistência de dados ou sessões, o sistema pode facilmente escalar, reparar, fazer rollback e load balance. Dependendo da carga de trabalho, um app cloud native escala horizontalmente, adicionando e removendo instâncias quando necessário. Além disso, sua natureza stateless permite que desenvolvedores reparem instâncias existentes com downtime mínimo subindo substituições. Com componentes stateless, também é mais simples fazer rollback para versão mais antiga da aplicação, bem como load balance entre instâncias.

Processos Automatizados e Pipeline CI/CD

Uma das principais vantagens de sistemas cloud native é que sua infraestrutura é mais fácil de automatizar. Desenvolvedores podem utilizar automação através de pipeline CI/CD para reparos, escalonamento e implantação mais rápidos. Portanto, build, teste e deploy devem ser automatizados. Além disso, rollbacks, canary deployments, scaling up and down, monitoramento e recuperação são processos que podem todos ser automatizados.

Arquitetura Resiliente

Foco primário no desenvolvimento de app é projetar aplicação resiliente. Envolve construir e configurar sistema com alta disponibilidade e plano eficiente de disaster recovery. Como falhas são inevitáveis, a melhor forma de lidar com potenciais problemas no futuro é planejar com antecedência.

A arquitetura cloud native centrada em microsserviços fornece sistema forte que garante resiliência. Com recuperação automatizada e componentes stateless escaláveis, múltiplas instâncias podem assumir tarefas quando necessário. Portanto, você pode minimizar downtime e manter app rodando para fornecer melhor experiência do usuário.

Benefícios e Desvantagens da Arquitetura Cloud Native

Após aprender sobre princípios básicos e arquitetura de aplicações cloud native, examine suas principais vantagens e potenciais dificuldades.

Benefícios:

• Com microsserviços fracamente acoplados, desenvolvedores trabalham em cada microsserviço independentemente, sem afetar o app inteiro.
• Usando plataforma de orquestração de contêineres, como Kubernetes, simplifica troubleshooting pois desenvolvedores podem encontrar bugs sem desmontar toda a aplicação.
• Como microsserviços são platform-agnostic, podem ser escritos na linguagem e framework que melhor atende aos requisitos da aplicação.
• Orquestrador de contêineres central melhora performance gerenciando agendamento automático e alocação de recursos baseada na demanda.
• Negócios não precisam depender de um único provedor. Arquitetura de microsserviços permite empregar estratégia multi-cloud ou hybrid-cloud.

Desvantagens:

• A equipe precisa estabelecer e adaptar a um pipeline DevOps para garantir CI/CD de microsserviços.
• Microsserviços precisam ser monitorados e gerenciados devido a riscos de segurança de escalonamento rápido e natureza dinâmica da arquitetura cloud native.
• Alguns microsserviços podem requerer capacidades específicas que os tornam dependentes de sistema operacional ou máquina.

Obtenha benefícios de apps flexíveis, escaláveis, reutilizáveis que usam a melhor tecnologia de contêiner e nuvem disponível. Vá cloud native e faça parceria com phoenixNAP Global IT Services. Entre em contato hoje para mais informações.