Облачная архитектура:будущее разработки

Облачные технологии уже зарекомендовали себя как будущее разработки программного обеспечения. К 2025 году 80 % корпоративных приложений станут облачными или будут переведены в облачные приложения.

ИТ-отделы переходят в облако, чтобы сэкономить деньги и обеспечить безопасность своих проектов за пределами офиса. Прежде чем вы начнете думать о таком коммутаторе, убедитесь, что понимаете архитектуру таких приложений.

Что такое облачная архитектура?

Облачные собственные приложения состоят из микросервисов, упакованных в контейнеры, работающие в инфраструктуре облачных вычислений. Такие приложения разрабатываются, тестируются и развертываются в облаке. Поэтому они работают в частной, общедоступной, гибридной или мультиоблачной инфраструктуре.

Облачное приложение имеет архитектурный дизайн микросервиса – набор слабо связанных сервисов, которые работают вместе. Каждый сервис имеет свой функционал и представляет собой самостоятельный компонент. Система оркестрации контейнеров управляет этими повторно используемыми, отказоустойчивыми и масштабируемыми функциональными моделями. При наличии такой системы облачное приложение может горизонтально масштабировать ресурсы, добавляя или удаляя их по мере необходимости.

Разработка и запуск приложения с использованием облачной архитектуры подразумевает, что оно совместимо с различными платформами и облачными провайдерами. Это дает вашему бизнесу необходимую гибкость, а также широкий спектр ресурсов, которые он может использовать. Например, Bare Metal Cloud от phoenixNAP — это готовая к работе с облачными технологиями платформа IaaS, которую вы можете использовать для интеграции с существующей инфраструктурой.

Такая система предоставляет разработчикам платформу, с помощью которой они могут обеспечить непрерывную интеграцию и непрерывную доставку. Настраивая приложение в соответствии с принципами облачной архитектуры, разработчики работают над улучшением взаимодействия с пользователем и добавлением новых функций, не беспокоясь о простоях или доступности.

Типы облачного дизайна

• Базовый. Базовый облачный дизайн периодически выполняет резервное копирование системы в облаке. Вы подключаетесь к приложению через DNS. DNS обращается к одному из балансировщиков нагрузки, который ведет вас к приложению. Ключевые данные хранятся в основной и подчиненной базах данных, которые взаимодействуют с приложением.
• Многооблачная среда. Один компонент приложения может работать на нескольких облачных платформах. Вы получаете доступ к нему через DNS. Такая установка не требует дублирующих систем. Данные хранятся на вашей платформе, а компоненты работают в нескольких средах.
• Гибрид. Получите доступ к вашему приложению через DNS. DNS подключается к одному из балансировщиков нагрузки, который переводит вас в приложение. Пока приложение отправляет данные в основную базу данных, реплики сохраняются в подчиненной базе данных, на другой облачной платформе или в вашем здании.

5 принципов облачной архитектуры

Разработка и запуск приложения на основе облачной архитектуры предполагает соблюдение определенных принципов для обеспечения оптимальной производительности и быстрой доставки.

Автономные контейнеры

Облачная архитектура состоит из контейнеров, содержащих все необходимое для конкретного микросервиса — библиотеки, зависимости и упрощенную среду выполнения. Со всеми требованиями, упакованными внутри изолированного контейнера, разработчики могут быстро перемещать его из одной среды в другую.

Такая мобильность и независимость также являются результатом внешней конфигурации. Сам контейнер имеет неизменяемую инфраструктуру, настроенную для конкретной среды.

Наиболее часто используемой контейнерной технологией является Docker, а Kubernetes используется для развертывания, масштабирования и управления контейнерными приложениями.

Управляемые сервисы, разработанные для взаимодействия и совместной работы

Облачные сервисы должны взаимодействовать друг с другом и сторонними приложениями. Облачное приложение использует API, например RESTful API, для установления связи между службой и внешним приложением или устаревшей программой.

Что касается внутренней связи и управления, микросервисы предлагают возможность добавления выделенного уровня инфраструктуры, который обрабатывает всю внутреннюю коммуникацию. Этот слой называется сервисной сеткой. Его основная роль заключается в подключении, защите и наблюдении за услугами в облачной архитектуре. Существует множество реализаций Service Mesh с открытым исходным кодом, наиболее популярным из которых является Istio.

Компоненты без сохранения состояния и масштабируемые

Облачная архитектура требует, чтобы приложение имело независимые от состояния компоненты. Это означает, что он сохраняет состояние извне, поэтому любой экземпляр в службе может обработать заданный запрос. При разработке распределенного облачного приложения необходимо как можно больше компонентов без сохранения состояния.

Без поддержания постоянства данных или сеансов система может легко масштабироваться, восстанавливаться, выполнять откат и балансировать нагрузку. В зависимости от рабочей нагрузки облачное приложение масштабируется горизонтально, добавляя и удаляя экземпляры по мере необходимости. Кроме того, его природа без сохранения состояния позволяет разработчикам восстанавливать существующие экземпляры с минимальным временем простоя, запуская замены. С компонентами без сохранения состояния также проще вернуться к более старой версии приложения, а также сбалансировать нагрузку между экземплярами.

Автоматизированные процессы и конвейер CI/CD

Одним из основных преимуществ облачных систем является то, что их инфраструктуру легче автоматизировать. Разработчики могут использовать автоматизацию через конвейер CI/CD для более быстрого ремонта, масштабирования и развертывания. Следовательно, сборка, тестирование и развертывание должны быть автоматизированы. Кроме того, откаты, канареечное развертывание, увеличение и уменьшение масштаба, мониторинг и восстановление — все это процессы, которые можно автоматизировать.

Отказоустойчивая архитектура

Основное внимание в разработке приложений уделяется проектированию отказоустойчивого приложения. Он включает в себя создание и настройку системы с высокой доступностью и эффективным планом аварийного восстановления. Поскольку сбои неизбежны, лучший способ справиться с потенциальными проблемами в будущем — это планировать заранее.

Облачная архитектура, основанная на микросервисах, обеспечивает надежную систему, обеспечивающую отказоустойчивость. Благодаря автоматическому восстановлению и масштабируемым компонентам без сохранения состояния несколько экземпляров могут брать на себя задачи, когда это необходимо. Таким образом, вы можете свести к минимуму время простоя и поддерживать работу приложения, чтобы обеспечить наилучшее взаимодействие с пользователем.

Преимущества и недостатки облачной архитектуры

Изучив основные принципы и архитектуру облачных приложений, изучите их основные преимущества и потенциальные трудности.

Преимущества:

• При слабосвязанных микросервисах разработчики работают над каждым микросервисом независимо, не затрагивая приложение в целом.
• Использование платформы оркестрации контейнеров, такой как Kubernetes, упрощает устранение неполадок, поскольку разработчики могут находить ошибки, не разбирая все приложение.
• Поскольку микросервисы не зависят от платформы, они могут быть написаны на языке и платформе, которые лучше всего соответствуют требованиям приложения.
• Центральный оркестратор контейнеров повышает производительность, управляя автоматическим планированием и распределением ресурсов в зависимости от спроса.
• Компании не обязаны зависеть от одного поставщика. Архитектура микросервисов позволяет им использовать мультиоблачную или гибридную облачную стратегию.

Недостатки:

• Команде необходимо установить конвейер DevOps и адаптировать его для обеспечения CI/CD микросервисов.
• Микросервисы необходимо отслеживать и управлять ими из-за угроз безопасности, связанных с быстрым масштабированием и динамичным характером облачной архитектуры.
• Некоторым микросервисам могут потребоваться определенные возможности, которые делают их зависимыми от операционной системы или компьютера.

Воспользуйтесь преимуществами гибких, масштабируемых, многоразовых приложений, в которых используются лучшие доступные контейнеры и облачные технологии. Переходите на облачные технологии и сотрудничайте с phoenixNAP Global IT Services. Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации.