Cloud-native Applikationen: Das Gaspedal für die digitale Transformation

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Welche Bedeutung haben Cloud-native Applikationen für Unternehmen, die im digitalen Zeitalter nach Wettbewerbsfähigkeit und Wachstum streben?

Digitale Anwendungen sind der Treibstoff jedes modernen Geschäftsmodells. Die Anzahl der Applikationen in mittleren bis großen Unternehmen liegt zwischen 50 und bis zu 1.000, wie die Experten von IDC ermittelt haben. Daher ist es essentiell für jede digitale Strategie, auf moderne Softwareentwicklung sowie die entsprechende Infrastruktur dahinter zu setzen.

Die steigende Bedeutung von Applikationen ist naturgemäß mit einer starken Disruption im Unternehmen verbunden. Die IT muss sich strategisch neu ausrichten in Richtung flexibler Cloud-Ressourcen, um den neuen Anforderungen gerecht zu werden. Denn im digitalen Zeitalter bestimmen die Kunden, welche Funktionen ein Produkt oder eine Dienstleistung braucht. Zügig auf diese Wünsche einzugehen und der Konkurrenz möglichst zuvorzukommen, entscheidet über den weiteren Erfolg oder Misserfolg von Unternehmen.

Was sind Cloud-native Applikationen?

Cloud-native Applikationen zeichnen sich durch moderne Ansätze in der Entwicklung und Bereitstellung aus. Unternehmen versprechen sich von ihrem Einsatz vor allem geringere Betriebskosten und eine verbesserte Customer Experience. Aber auch eine höhere Wirtschaftlichkeit und Differenzierung im Wettbewerb sowie eine schnellere Time-to-Market stehen ganz oben auf der Wunschliste.

Cloud-native Applikationen: Das zeichnet sie aus

  • Designt, um nativ in der Cloud ausgeführt zu werden
  • Bei der Entwicklung spielen meist moderne Methoden wie DevOps eine Rolle
  • Sie sind meist nutzerorientiert und setzen auf Touch-Bedienung, Multi-Device, Mobile First etc.
  • Sie sind häufig stateless, d.h. sie speichern keine Informationen über vorherige Anfragen
  • Häufig sind Open-Source-Komponenten und -Tools enthalten
  • PaaS, Container, Microservices oder Serverless Computing sorgen für hohe Portabilität
  • Oft enthalten sie Mechanismen, um aus verschiedenen Quellen Daten zu sammeln

Wofür setzt man Cloud-native Applikationen ein?

Cloud-native ist keine Technologie, sondern ein Ansatz, der sich auf alle Arten von Applikationen übertragen lässt. So zeigte die „Cloud-native Apps Survey“ von IDC im August 2017 bereits eine relativ ausgeglichene Verteilung auf verschiedene Workloads.

Cloud-native Applikationen: Verteilung auf verschiedene Workloads

Wichtig in diesem Kontext ist jedoch eine Sensibilisierung innerhalb des Unternehmens für den Zusammenhang von Cloud-nativen Anwendungen mit der digitalen Transformation. Denn während bestehende Applikationen vermehrt der Aufrechterhaltung des Geschäftsbetriebs dienen, zielen Cloud-native Apps im Wesentlichen auf neue innovative Produkte oder Services ab. Diese unterstützen die digitale Transformation und sollten somit eine hohe Priorität erhalten. Sowohl was IT-Investitionen als auch die Unterstützung der nötigen Umstellungen angeht, die im Folgenden beschrieben werden.

Was bedeuten Cloud-native Applikationen für die IT-Infrastruktur?

Häufig sind in deutschen Unternehmen noch starre, monolithisch aufgebaute Anwendungen im Einsatz. Die Unternehmen betreiben diese im eigenen Rechenzentrum. Cloud-native Applikationen benötigen jedoch eine hohe Flexibilität, Skalierbarkeit und Portabilität über mehrere Infrastrukturen hinweg. Nur in einer solchen Multi-Cloud-Umgebung können sie all ihre Vorteile voll ausspielen. Nicht zuletzt aus diesem Grunde zeichnet sich in Unternehmen eine vermehrte Nutzung von Container-Technologien ab, welche die Portabilität Cloud-nativer Applikationen unterstützen.

Cloud-native Applikationen profitieren von Container-Technologien

Container werden in allen Regionen, Branchen und Unternehmensgrößen genutzt. Quelle: Rancher Labs

Hand in Hand mit dieser Entwicklung geht ein starker Trend zu Software-defined Infrastructure bzw. Software-defined Everything (SDx). Dieser Architekturansatz basiert darauf, dass Infrastrukturen – Networking, Storage, Datacenter – komplett als Service aus der Cloud bezogen werden. Dadurch erzielt man eine hohe Flexibilität, Agilität und Automatisierung.

Container optimal im Griff

Container gehen Hand in Hand mit Cloud-nativer Anwendungsentwicklung: Lesen Sie mehr über die Planung und Orchestrierung von Container-Plattformen.

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Welche Rolle spielt die Orchestrierung?

Orchestrierung ist in der IT immer dann gefragt, wenn eine Vielzahl beteiligter Komponenten möglichst effizient genutzt werden soll. Dies kann etwa bei einer Multi-Cloud oder auch bei der Container-Nutzung der Fall sein. Durch die Orchestrierung werden viele Managementprozesse vereinfacht oder sogar automatisiert.

Wie oben bereits beschrieben, sind Cloud-native Apps nicht an eine bestimmte Plattform gebunden und sie werden häufig im Zusammenhang mit Container-Technologien entwickelt und bereitgestellt. Daher setzen Unternehmen auf Lösungen zur Container-Orchestrierung wie Kubernetes, Datacenter-Automatisierung wie Puppet sowie PaaS-Frameworks wie Cloud Foundry.

Cloud-native Applikationen - Frameworks

Quelle: IDC Cloud-native Apps Survey, August 2017

Welche Besonderheiten liegen in der Entwicklung Cloud-nativer Anwendungen?

Cloud-native Apps erfordern organisatorische Veränderungen in den Bereichen Entwicklung (Development) und Betrieb (Operations). Daher haben agile Entwicklungsmethoden wie DevOps und CI/CD Pipelines (Continuous Development/Deployment und Continuous Integration) in vielen Unternehmen bereits Einzug gehalten. Laut IDC-Umfrage haben 61 Prozent der Unternehmen agiles Development und 56 Prozent CI/CD bereits integriert. DevOps ist zwar in aller Munde, aber nur 33 Prozent der Befragten geben an, dieses im Kontext Cloud-nativer Anwendungsentwicklung bereits einzusetzen.

8 Schritte zur erfolgreichen Cloud-nativen App

Red Hat hat sich mit der Frage befasst, welche Faktoren Unternehmen berücksichtigen müssen, wenn sie Cloud-native Apps entwickeln möchten.

  1. Entwickeln Sie eine DevOps-Kultur und -Praktiken, um die Vorteile neuer Technologien, schnellerer Ansätze und einer engeren Zusammenarbeit zu nutzen.
  2. Machen Sie bestehende, monolithische Anwendungen schneller, indem Sie diese auf eine Container-basierte Plattform migrieren bzw. die Anwendungen in Microservices aufteilen.
  3. Verwenden Sie Anwendungsdienste, d.h. Middleware, um die Entwicklung der Geschäftslogik zu beschleunigen. Dies sind effektiv einsatzbereite, für Container optimierte Entwicklerwerkzeuge.
  4. Wählen Sie das richtige Werkzeug für die richtige Aufgabe, indem Sie eine Container-basierte Anwendungsplattform verwenden, die den richtigen Mix aus Frameworks, Sprachen und Architekturen unterstützt.
  5. Stellen Sie eine Self-service- und On-demand-Infrastruktur für Entwickler bereit, die Container und Container-Orchestrierungstechnologie verwendet. Sie soll den Zugriff auf die zugrunde liegende Infrastruktur vereinfachen, die Kontrolle und Transparenz der IT-Abläufe erhöhen und das Lifecycle-Management von Anwendungen in verschiedenen Umgebungen ermöglichen.
  6. Automatisieren Sie die IT, um die Bereitstellung von Anwendungen mit Automatisierungs-Sandboxen zu beschleunigen.
  7. Implementieren Sie kontinuierliche Bereitstellung (Continuous Delivery/Deployment), um das Ausrollen Ihrer Cloud-nativen Anwendungen zu beschleunigen.
  8. Setzen Sie auf eine modulare Architektur, die für Ihre spezifischen Bedürfnisse sinnvoll ist, wie z.B. Microservices, ein Monolith-First-Ansatz oder Miniservices.

Wie lassen sich bestehende Anwendungen Cloud-nativ gestalten?

Repackaging, Replatforming und Refactoring sind drei gängige Ansätze, um Applikationen fit für die Cloud zu machen. Dabei wird jeweils die Funktionalität der Anwendung erhalten, während sie dazu gebracht wird, nativ in der Cloud zu laufen. Mit Repackaging ist dabei das Verpacken der Legacy-Anwendungen (oder einzelner Komponenten) in Container gemeint. So werden sie unabhängig von der Umgebung, in der sie ausgeführt werden, und lassen sich einfach in die Cloud portieren. Diese Methode wird laut IDC-Umfage häufig für Windows- und Linux-Workloads verwendet.

Replatforming geht in eine ähnliche Richtung. Doch greift Repackaging nicht in die Architektur der Anwendung ein und setzt daher auch keine neue Plattform oder neues Framework voraus. Replatforming bedeutet hingegen, die nun in Container verpackte Anwendung auch in ein neues Framework wie Kubernetes zu verfrachten. Der Vorteil liegt darin, dass auf diese Weise modernisierte Anwendungen im selben Framework wie Cloud-nativ entwickelte Applikationen laufen können.

Refactoring beschreibt die Anpassung der Architektur einer monolithischen Anwendung. Bei der neuen Architektur greifen Cloud-native Prinzipien, um eine verteilte, auf Microservices basierende und zustandslose (stateless) Anwendung zu erhalten. Dieser Vorgang kann recht aufwändig sein. Es ist aber auch möglich, einzelne Teile der Anwendung nach und nach in Microservices „umzuschmieden“.

Wie finde ich die passende Infrastruktur?

Eine hohe Portabilität ist ein wesentliches Feature Cloud-nativer Apps. So lassen sich diese überall weiterentwickeln und ausführen. Zum Beispiel dort, wo die Performance am besten ist, wo die Cloud-Ressourcen am wirtschaftlichsten sind, Compliance-Vorgaben erfüllt werden etc. Dies bringt jedoch zur eigentlichen Aufgabe, die Modernisierung der eigenen Applikationen voranzutreiben, noch eine weitere Mammutaufgabe mit sich: Das Design und den Betrieb einer flexiblen und skalierbaren (Multi-)Cloud-Infrastruktur.

Dabei können jedoch erfahrene Managed-Cloud-Partner unterstützen. Von der Bestandsaufnahme der Anforderungen über das Design, die Migration und den Betrieb bis hin zu Monitoring, Support und fortlaufende Optimierung. So entlastet der Cloud-Experte die Unternehmens-IT und diese kann sich anderen Aufgaben im Rahmen der digitalen Transformation widmen.

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Titelbild: Gerd Altmann from Pixabay

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