Cloud-native ist weit mehr als nur ein Trend. Es ist ein Ansatz, der speziell für die Anforderungen dynamischer und skalierbarer Cloud-Umgebungen entwickelt wurde. Damit profitieren Unternehmen von einer höheren Flexibilität, einer schnelleren Entwicklungszeit und robusteren Anwendungen, die den steigenden Anforderungen des digitalen Marktes gerecht werden.
Cloud-native bezeichnet die Entwicklung und Bereitstellung von Software, die speziell auf die Nutzung von Cloud-Infrastrukturen zugeschnitten ist – sei es Public Cloud, Private Cloud oder hybride Clouds. Statt herkömmlicher monolithischer Anwendungen werden dabei Microservices genutzt – kleine, unabhängige Softwarekomponenten, die jeweils eine spezifische Funktion erfüllen.
Unterstützt von Technologien wie Kubernetes, Containerisierung, API-first und DevOps, sind Cloud-native Anwendungen hoch skalierbar, flexibel und widerstandsfähig.
Cloud-native Anwendungen – auch native Cloud-Anwendung oder Applikation (NCAs) genannt – sind modular, also in einer Microservices-Architektur aufgebaut. Sie zerlegen die Anwendungen in unabhängige Module, die separat entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden können. Im Gegensatz zu traditionellen monolithischen Anwendungen haben Cloud-native Applikationen dementsprechend folgende Eigenschaften:
Eine Cloud-native Anwendung basiert auf einer besonderen Softwarearchitektur mit speziellen Elementen:
Microservices sind die Basis jeder Cloud-nativen Architektur. Jeder Service wird isoliert als Container verpackt, das bedeutet, jede Komponente arbeitet als unabhängiger, entkoppelter Dienst, der über APIs mit anderen kommuniziert. Das bedeutet, jeder Microservice kann einzeln entwickelt, implementiert, verändert und skaliert werden.
APIs (Application Programming Interfaces) ermöglichen die Kommunikation zwischen Microservices. Ein API-first-Ansatz, der bei MACH gängig ist, priorisiert APIs von Anfang an, sodass sie unabhängig voneinander genutzt werden können.
Container wie Docker verpacken Anwendungen und deren Abhängigkeiten in ein einheitliches Format. Das macht sie portabel und unabhängig von der zugrunde liegenden Infrastruktur.
Kubernetes ist die Lösung zur Container-Orchestrierung und wird häufig als Cloud-Betriebssystem bezeichnet. Es verwaltet die Bereitstellung, Skalierung und Vernetzung von Containern.
In einer Cloud-nativen Architektur werden Ressourcen wie Server oder Datenbanken nach ihrer Bereitstellung nicht mehr geändert. Stattdessen wird bei Bedarf eine neue Version bereitgestellt. Das sorgt für mehr Stabilität und Konsistenz.
Die Entwicklung Cloud-nativer Anwendungen erfordert modernste Methoden:
Continuous Integration (CI) bedeutet, dass die Entwickler regelmäßig ihre Codeänderungen in ein gemeinsames Repository einfügen. Automatisierte Tests überprüfen dann jede Änderung sofort, um Fehler frühzeitig zu entdecken. Das sorgt für saubere Codes und eine stabile Grundlage.
Während CI auf das Testen und Zusammenführen von Code abzielt, geht CD einen Schritt weiter: Bei Continuous Delivery wird der getestete Code automatisch in eine Staging- oder Produktionsumgebung überführt.
Serverlos, oder auch "Serverless Computing", befreit Entwickler von der Verwaltung der zugrunde liegenden Infrastruktur. Der Code wird nur dann ausgeführt, wenn er benötigt wird, und skaliert automatisch mit der Nachfrage. Dadurch sparen Unternehmen Ressourcen und Kosten, während sich Entwickler auf die eigentliche Funktionalität der Anwendung konzentrieren können.
DevOps verbindet, was früher oft getrennt war: Entwicklung und Betrieb. Teams arbeiten nun enger zusammen, Prozesse werden automatisiert und die Software wird schneller und stabiler bereitgestellt. Das Ziel dabei ist, Silos aufzubrechen und die Zusammenarbeit zu fördern.
Cloud-native Observability Tools wie Prometheus oder Grafana dienen dazu, Technologien, die in einer Cloud-nativen Umgebung entwickelt und bereitgestellt werden, zu überwachen. Dazu zählen Container, Microservices, serverlose Architekturen und Orchestrierungs-Plattformen wie Kubernetes. Die Tools sammeln und analysieren dazu Metriken, Logdateien und Traces.
Im Gegensatz zu monolithischen Architekturen, die schwerfällig und unflexibel sind, hat die Cloud-native Architektur einige Vorteile:
Dank Microservices können einzelne Dienste unabhängig voneinander skaliert werden, um punktuell auf steigende Anforderungen zu reagieren – ohne die gesamte Anwendung anpassen zu müssen.
Änderungen oder Verbesserungen werden nur an den betroffenen Modulen vorgenommen, wodurch die Risiken von Downtime minimal sind.
Selbst bei Ausfällen einzelner Komponenten bleibt der Rest der Anwendung stabil und funktionsfähig.
Durch die automatische Skalierung und bedarfsgerechte Ressourcenanpassung wird nur das genutzt, was wirklich benötigt wird. Das spart Kosten und vermeidet unnötige Ressourcenbindung.
Automatisierte CI/CD-Pipelines ermöglichen eine beschleunigte Bereitstellung. Neue Features und Updates kommen so schneller beim Kunden an.
Cloud-native Anwendungen lassen sich problemlos in verschiedenen Cloud-Umgebungen betreiben, wodurch Unternehmen von den Vorteilen verschiedener Anbieter profitieren können.
Der Hauptunterschied zwischen einer Cloud-nativen Architektur und einer traditionellen Softwarearchitektur liegt in ihrem Designansatz und ihrer Flexibilität.
Die Cloud-native Architektur bietet mehr Flexibilität, Automatisierung und Skalierbarkeit gegenüber der traditionellen Architektur, die oft starrer ist und langsamer auf Veränderungen reagiert. Cloud-native ist dementsprechend besonders geeignet für dynamische Umgebungen, während traditionelle Softwarearchitekturen eher in stabileren, weniger veränderungsintensiven Szenarien eingesetzt werden.
Cloud-native | Traditionell | |
---|---|---|
Architektur | Anwendungen bestehen aus Microservices. Jeder Service übernimmt eine spezifische Funktion, kann unabhängig entwickelt und geändert werden und kommuniziert über APIs mit anderen. | Anwendungen sind häufig monolithisch aufgebaut, das heißt, alle Funktionen sind in einer einzigen, großen Codebasis integriert. Änderungen oder Updates betreffen meist die gesamte Plattform. |
Skalierbarkeit | Die einzelnen Komponenten können dynamisch je nach Bedarf skaliert werden. Die Nutzung von Containern ermöglicht eine einfache Portabilität über verschiedene Umgebungen hinweg. | Die Skalierung erfordert meist die Bereitstellung zusätzlicher Hardware oder die Anpassung der gesamten Anwendung, was zeitaufwändig und teuer ist. |
Updates | Durch CI/CD-Pipelines können Änderungen und Updates schnell und automatisiert ausgerollt werden, ohne die gesamte Anwendung zu unterbrechen. | Updates erfolgen in großen, seltenen Releases, oft mit längeren Ausfallzeiten und Risiken. |
Resilienz | Anwendungen sind auf Resilienz ausgelegt. Fällt ein Microservice aus, bleibt der Rest weiterhin funktionsfähig. | Bei einem Fehler in einem Teil der Anwendung kann es zum kompletten Ausfall kommen. |
Infrastruktur | Verwendet unveränderliche Infrastrukturen. | Läuft auf festen, oft manuellen Konfigurationen der Infrastruktur, wie physische Server oder statische virtuelle Maschinen. |
Hier sind die 5 wichtigsten Gründe für einen Cloud-nativen Ansatz, die dein Unternehmen sofort spüren wird:
Mit einem Cloud-nativen Ansatz gehören lange Entwicklungszyklen der Vergangenheit an. Mit automatisierten CI/CD-Pipelines und agilen Methoden kannst du neue Features blitzschnell bereitstellen und Innovationen schneller auf den Markt bringen. Während deine Mitbewerber noch Updates planen, kannst du bereits Kundenwünsche erfüllen – und das mit minimalen Unterbrechungen. Geschwindigkeit ist dein Wettbewerbsvorteil!
Unnötige Kosten gehören der Vergangenheit an. Cloud-native Technologien setzen auf ein Pay-as-you-go-Modell: Du bezahlst nur für die Ressourcen, die deine Anwendungen tatsächlich verwenden. Keine überdimensionierten Server, die ungenutzt bleiben, und keine hohen Fixkosten für Infrastruktur. So optimierst du dein IT-Budget und kannst die Einsparungen in Wachstumsinitiativen investieren.
Public, Private oder Hybrid Cloud – mit einem Cloud-nativen Ansatz bist du völlig flexibel. Deine Anwendungen laufen dort, wo es für dein Unternehmen am sinnvollsten ist. Ob du dich für einen einzigen Anbieter oder eine Multi-Cloud-Strategie entscheidest, bleibt dir überlassen.
Schluss mit starren Systemen! Cloud-native Plattformen passen sich dynamisch an deine Anforderungen an. Ob kurzfristige Traffic-Spitzen während eines Season Sales oder langfristiges Wachstum – deine Ressourcen skalieren automatisch nach oben oder unten.
Selbst wenn ein einzelner Microservice ausfällt, bleibt der Rest stabil und online. Dank Containerisierung und Tools wie Kubernetes können Anwendungen schnell wiederhergestellt werden – ohne, dass deine Kunden etwas davon bemerken. Resilienz ist keine Option mehr, sondern ein Muss in der heutigen digitalen Welt.
Die Digitalisierung fordert Unternehmen mehr denn je heraus, flexibel, effizient und innovationsfähig zu bleiben. Auch die Anforderungen an moderne Softwarelösungen entwickeln sich ständig weiter: Geschwindigkeit und Skalierbarkeit sind heute unverzichtbar. Genau hier setzt piazza blu mit Cloud-native als Teil des MACH-Prinzips an.
MACH steht für Microservices, API-first, Cloud-native und Headless – ein moderner Ansatz, der dir maximale Freiheit und Anpassungsfähigkeit in der Entwicklung deiner IT-Systeme bietet:
Oliver Goerke
Geschäftsführer
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