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Una panoramica del cloud-native computing

Impara le basi per costruire applicazioni nel cloud.

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Indice

Il cloud-native computing è un modo di costruire e gestire applicazioni che sfruttano al massimo il modello di cloud computing. Questo approccio permette uno sviluppo e una distribuzione delle applicazioni più rapidi. Con il cloud-native, i developer possono creare applicazioni flessibili, scalabili e resilienti.

In passato, le applicazioni erano spesso costruite in modo monolitico, il che significa che venivano confezionate come un'unica unità. Questo poteva rendere difficili gli aggiornamenti e la Scalabilità. Il cloud-native computing cambia tutto suddividendo le applicazioni in parti più piccole chiamate Microservizi. Ogni microservizio può lavorare in modo indipendente ma comunicare anche con gli altri microservizi per offrire un'applicazione completa.

Questo articolo esplorerà il cloud-native computing, inclusi i suoi componenti chiave, vantaggi e sfide.

Componenti Chiave del Cloud-Native Computing

Microservizi

I microservizi sono il cuore delle applicazioni cloud-native. Ogni microservizio si concentra su una funzione specifica dell'applicazione. Questo approccio consente ai team di lavorare su diverse parti dell'applicazione contemporaneamente, migliorando l'efficienza.

Per esempio, in un'applicazione di e-commerce, un microservizio potrebbe gestire gli account utente mentre un altro si occupa del carrello. Questi servizi possono essere sviluppati, distribuiti e aggiornati in modo indipendente, rendendo l'intero sistema più agile.

Contenitori

I contenitori sono un modo leggero per impacchettare applicazioni e le loro dipendenze insieme. Questo significa che un contenitore include tutto ciò di cui l'applicazione ha bisogno per funzionare, come codice, librerie e impostazioni. I contenitori garantiscono che le applicazioni funzionino in modo coerente in diversi ambienti, dallo sviluppo alla produzione.

Docker è una piattaforma popolare per creare e gestire contenitori. Utilizzando i contenitori, i developer possono costruire applicazioni una volta e farle girare ovunque, senza doversi preoccupare di problemi di compatibilità.

Orchestrazione

Man mano che le applicazioni crescono, gestire molti microservizi e contenitori può diventare complesso. Entrano in gioco strumenti di orchestrazione per automatizzare la distribuzione, la gestione e la scalabilità di questi contenitori.

Kubernetes è una delle piattaforme di orchestrazione più utilizzate. Aiuta i developer a gestire le applicazioni containerizzate fornendo funzionalità come distribuzione automatica, scalabilità e bilanciamento del carico. Con l'orchestrazione, i developer possono concentrarsi a scrivere codice mentre lo strumento gestisce l'infrastruttura sottostante.

Vantaggi del Cloud-Native Computing

Scalabilità

Uno dei maggiori vantaggi del cloud-native computing è la sua capacità di scalare le applicazioni facilmente. Man mano che aumenta la domanda degli utenti, le applicazioni cloud-native possono adattarsi rapidamente aggiungendo o rimuovendo microservizi. Questo significa che le aziende possono rispondere ai bisogni cambianti senza tempi di inattività significativi o interventi manuali.

Flessibilità

Le applicazioni cloud-native sono progettate per essere flessibili. I team possono scegliere le migliori tecnologie e strumenti per ogni microservizio, permettendo innovazione e sperimentazione. Questa flessibilità rende anche più facile adottare nuove tecnologie man mano che diventano disponibili.

Resilienza

Le architetture cloud-native promuovono la resilienza. Se un microservizio fallisce, non influisce sull'intera applicazione. Gli altri microservizi possono continuare a funzionare, garantendo che l'applicazione rimanga operativa. Questa resilienza è fondamentale per le aziende che dipendono dalle loro applicazioni per servire i clienti in modo continuo.

Tempo di Immissione sul Mercato Più Veloce

Con il cloud-native computing, i team di sviluppo possono consegnare le applicazioni più rapidamente. L'uso di microservizi e contenitori consente uno sviluppo parallelo, il che significa che diversi team possono lavorare su vari pezzi dell'applicazione contemporaneamente. Questo riduce il tempo necessario per portare un prodotto sul mercato e consente alle aziende di rispondere più rapidamente alle esigenze dei clienti.

Sfide del Cloud-Native Computing

Complessità

Anche se il cloud-native computing offre molti vantaggi, introduce anche complessità. Gestire più microservizi e contenitori può essere una sfida, specialmente man mano che le applicazioni crescono. I team devono essere esperti in strumenti di orchestrazione e tecnologie cloud per navigare efficacemente in questa complessità.

Sicurezza

Con la distribuzione dei microservizi, la sicurezza diventa una priorità. Ogni microservizio può avere le proprie vulnerabilità di sicurezza e garantire che tutti i componenti siano sicuri richiede attenzione costante. I developer devono implementare le migliori pratiche di sicurezza durante l'intero ciclo di vita dello sviluppo.

Monitoraggio e Risoluzione dei Problemi

Le applicazioni cloud-native possono essere più difficili da monitorare e risolvere rispetto alle applicazioni tradizionali. Con più servizi che funzionano indipendentemente, identificare la causa radice dei problemi può essere complicato. Le aziende hanno bisogno di strumenti di monitoraggio robusti per seguire la salute e le prestazioni delle loro applicazioni.

Il Ciclo di Vita delle Applicazioni Cloud-Native

Costruzione

La prima fase per creare un'applicazione cloud-native è la costruzione. Questo implica scegliere l'architettura appropriata, sia monolitica che basata su microservizi. Per la maggior parte delle applicazioni moderne, è preferibile un'architettura a microservizi per la sua flessibilità e scalabilità.

Una volta decisa l'architettura, i developer iniziano a programmare e a creare immagini dei contenitori per ogni microservizio. Queste immagini dei contenitori vengono poi pubblicate in un registro, dove possono essere accessibili per la distribuzione.

Orchestrazione

Dopo aver costruito i microservizi, la fase successiva è l'orchestrazione. Questo implica gestire automaticamente la distribuzione, la scalabilità e il funzionamento dei contenitori. Uno strumento di orchestrazione come Kubernetes semplifica questo processo, garantendo che tutti i servizi funzionino insieme senza problemi.

Durante l'orchestrazione, l'applicazione viene distribuita nell'ambiente cloud e vengono allocate le risorse necessarie. Lo strumento di orchestrazione gestisce anche compiti come i controlli di salute e il bilanciamento del carico per garantire prestazioni ottimali.

Operare

Una volta che l'applicazione è in funzione, entra nella fase operativa. Questo include monitorare le prestazioni dell'applicazione, bilanciare i carichi e scalare le risorse in base alla domanda. I developer devono garantire che l'applicazione rimanga affidabile ed efficiente.

Se si presentano problemi, il team operativo diagnosticherà il problema e potrebbe dover migrare servizi su diversi contenitori o server per risolvere i colli di bottiglia nelle prestazioni.

Manutenzione

L'ultima fase del ciclo di vita dell'applicazione è la manutenzione. Questo implica aggiornare i microservizi, distribuire nuove funzionalità e garantire che vengano applicate le patch di sicurezza. Una manutenzione regolare assicura che l'applicazione rimanga rilevante e continui a soddisfare le esigenze degli utenti.

Conclusione

Il cloud-native computing sta trasformando il modo in cui le applicazioni vengono sviluppate e distribuite. Sfruttando microservizi, contenitori e strumenti di orchestrazione, le organizzazioni possono creare applicazioni scalabili, flessibili e resilienti.

Anche se ci sono sfide, come la complessità e le preoccupazioni legate alla sicurezza, i vantaggi del cloud-native computing sono significativi. Le aziende che abbracciano questo approccio possono rispondere più rapidamente alle richieste del mercato e offrire esperienze utente migliori.

Man mano che il cloud-native computing continua a evolversi, plasmerà il panorama tecnologico e creerà nuove opportunità per l'innovazione. Abbracciare questo paradigma è fondamentale per le organizzazioni che cercano di prosperare in un mondo digitale competitivo.

Fonte originale

Titolo: Cloud-Native Computing: A Survey from the Perspective of Services

Estratto: The development of cloud computing delivery models inspires the emergence of cloud-native computing. Cloud-native computing, as the most influential development principle for web applications, has already attracted increasingly more attention in both industry and academia. Despite the momentum in the cloud-native industrial community, a clear research roadmap on this topic is still missing. As a contribution to this knowledge, this paper surveys key issues during the life-cycle of cloud-native applications, from the perspective of services. Specifically, we elaborate the research domains by decoupling the life-cycle of cloud-native applications into four states: building, orchestration, operate, and maintenance. We also discuss the fundamental necessities and summarize the key performance metrics that play critical roles during the development and management of cloud-native applications. We highlight the key implications and limitations of existing works in each state. The challenges, future directions, and research opportunities are also discussed.

Autori: Shuiguang Deng, Hailiang Zhao, Binbin Huang, Cheng Zhang, Feiyi Chen, Yinuo Deng, Jianwei Yin, Schahram Dustdar, Albert Y. Zomaya

Ultimo aggiornamento: 2023-06-25 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2306.14402

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.14402

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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