Cloud Native là gì? 5 nguyên tắc kiến trúc Cloud Native

Cloud Native đã dần trở thành tương lai của lĩnh vực phát triển phần mềm. Trong tương lai, ứng dụng doanh nghiệp sẽ được Cloud-Based hoặc sẽ chuyển đổi sang ứng dụng Cloud Native. Tuy nhiên, thuật ngữ này vẫn còn khá xa lạ với nhiều người dùng. Vì thế hãy theo dõi bài viết dưới đây để hiểu rõ kiến trúc của Cloud Native nhé!

Cloud Native là gì?

Cloud Native đề cập đến khái niệm xây dựng và vận hành các ứng dụng để khai thác lợi thế của điện toán đám mây được cung cấp bởi mô hình phân phối đám mây. Các ứng dụng Cloud Native được thiết kế và xây dựng để khai thác quy mô, độ đàn hồi, khả năng phục hồi và tính linh hoạt mà cloud cung cấp.

Cloud Native là gì?
Theo định nghĩa của Cloud Native Computing Foundation ( CNCF ) về Cloud Native là gì ? : “ Các công nghệ tiên tiến Cloud Native được cho phép những tổ chức triển khai thiết kế xây dựng và chạy những ứng dụng hoàn toàn có thể lan rộng ra trong những môi trường tự nhiên như Public Cloud, Private Cloud và Hybrid Cloud. Các Containers, service meshes ( lưới dịch vụ ), microservices, immutable infrastructure ( hạ tầng không bao giờ thay đổi ) và những API là minh họa rõ nhất cho cách tiếp cận này .

Các tính năng này cho phép các hệ thống được kết hợp lỏng lẻo có khả năng phục hồi, quản lý và quan sát được. Kết hợp với khả năng tự động hóa mạnh mẽ, chúng cho phép các kỹ sư thực hiện các thay đổi có tác động lớn thường xuyên với khối lượng công việc tối thiểu.

Tính năng của Cloud Native là gì?
Bối cảnh tân tiến của những ứng dụng phức tạp, cùng với sự mong đợi thay đổi liên tục và năng lực cung ứng vô song của người dùng, yên cầu những mạng lưới hệ thống kinh doanh thương mại phải có kế hoạch tốt hơn và ngày càng linh động hơn. Những khái niệm và tính năng ở trên cho thấy Cloud Native chính là giải pháp tối ưu cho những doanh nghiệp .
Các dịch vụ Cloud Native được cho phép tăng trưởng ứng dụng hiện đại bằng cách sử dụng những công nghệ tiên tiến như Kubernetes, Docker, serverless function, API và Kafka. Các nhà sản xuất Cloud số 1 trong ngành được cho phép phân phối dịch vụ và công cụ đám mây để những nhà tăng trưởng hoàn toàn có thể giảm bớt những tác vụ quản lý và vận hành và thiết kế xây dựng ứng dụng nhanh hơn. Các dịch vụ Cloud Native cung ứng một nền tảng tổng lực, dựa trên tiêu chuẩn để kiến thiết xây dựng, tiến hành và quản trị những ứng dụng Cloud Native như Microservices và Serverless function .

Những thách thức của Cloud Native

Thách thức của Native Cloud lớn nhất đó là là khi người mua nỗ lực tăng cấp và chuyển những ứng dụng cũ sang sử dụng nền tảng đám mây. Mà người mua nên đưa ứng dụng Cloud Native vào hạ tầng đám mây mới hoặc hoàn toàn có thể chia nhỏ những khối hiện có để cấu trúc lại bằng cách sử dụng những nguyên tắc riêng của đám mây ngay từ đầu .
Ngoài ra, hoàn toàn có thể vận dụng những giải pháp khác để tiếp cận Cloud Native như tăng trưởng loại sản phẩm dạng MVP, thử nghiệm đa biến, …

Lợi ích của Native Cloud

Ứng dụng Cloud Native – Cloud Native Applications (NCA) là các chương trình được thiết kế cho kiến ​​trúc Cloud Computing, và có nhiều lợi ích như:

Lơi ích của Cloud Native

• Tính độc lập: Kiến trúc của Cloud Native giúp bạn có thể xây dựng các ứng dụng Cloud Native một cách độc lập với nhau. Điều này có nghĩa là bạn cũng có thể quản lý và triển khai chúng riêng lẻ.
• Khả năng phục hồi: Một ứng dụng Cloud Native được thiết kế tốt có thể tồn tại và luôn online ngay cả trong trường hợp cơ sở hạ tầng ngừng hoạt động.
• Standards-based: Để có khả năng tương tác và di chuyển khối lượng công việc, các dịch vụ Cloud Native thường dựa trên nguồn mở và công nghệ dựa trên tiêu chuẩn. Điều này giúp giảm tình trạng nhà cung cấp bị khóa và tăng tính linh động.
• Tự động hóa: Các ứng dụng Cloud Native sử dụng các tính năng tự động hóa của DevOps, cho phép điều phối, quản lý và tự động hóa toàn bộ cơ sở hạ tầng cho đến các ứng dụng. Ngoài ra, các nhà phát triển có thể sử dụng các phương pháp luận như triển khai blue-green và canary để thực hiện các cải tiến cho ứng dụng mà không làm gián đoạn trải nghiệm người dùng.
• Không có thời gian chết (No Downtime): Nhờ có các trình điều phối container như Kubernetes, người dùng có thể triển khai bản cập nhật phần mềm mà về cơ bản là không có downtime (thời gian chết).
• Bảo mật: Cloud Native cho phép các nhà phát triển xây dựng bảo mật cho các ứng dụng ngay từ đầu.

Dịch vụ của Cloud Native

Container Registry (Đăng ký container)

OCI Container Registry là dịch vụ đăng ký Docker do Oracle quản lý dựa trên standards-base để lưu trữ và chia sẻ hình ảnh container một cách an toàn. Các kỹ sư có thể dễ dàng đẩy và kéo hình ảnh Docker với giao diện dòng lệnh Docker (CLI) và API. Để hỗ trợ container lifecycle, Container Registry hoạt động với Container Engine for Kubernetes của Oracle, OCI Identity and Access Management (Quản lý nhận dạng và truy cập OCI), Oracle Visual Builder Studio cũng như các công cụ dành cho nhà phát triển thứ ba và DevOps.

Notification

OCI Notifications là dịch vụ Publish/Subscribe có lantacy thấp, khả dụng cao, gửi cảnh báo và tin nhắn đến Oracle Cloud Functions, email, SMS và các đối tác gửi tin nhắn, bao gồm Slack, PagerDuty và ServiceNow. Dịch vụ tích hợp với OCI Identity and Access Management để truy cập an toàn và gửi từng tin nhắn, ngay cả khi quá tải lưu lượng. Notification giúp xây dựng các ứng dụng Cloud Native có khả năng scale và đáng tin cậy.

Notification Overview

Streaming

Thương Mại Dịch Vụ OCI Streaming là một nền tảng phát trực tuyến sự kiện, thích hợp với Apache Kafka dành cho những nhà tăng trưởng và nhà khoa học dữ liệu. Dịch vụ quản trị sự kiện streaming này nhập, tàng trữ và giải quyết và xử lý tài liệu phát trực tuyến theo thời hạn thực trên quy mô lớn. Giúp giảm lock-in trải qua năng lực thích hợp trọn vẹn với những API Kafka mã nguồn mở và được sử dụng thoáng rộng .

Container Engine

Container Engine for Kubernetes (OKE) là một dịch vụ điều phối container do Oracle quản lý. Dịch vụ này có thể giảm thời gian và chi phí để xây dựng các ứng dụng Cloud Native hiện đại. Không giống như hầu hết các nhà cung cấp khác, OCI cung cấp Container Engine của Kubernetes như một dịch vụ miễn phí chạy trên các máy tính hiệu suất cao, chi phí thấp.

Container EngineCác kỹ sư DevOps hoàn toàn có thể sử dụng Kubernetes mã nguồn mở, không sửa đổi để hoàn toàn có thể vận động và di chuyển khối lượng việc làm của ứng dụng và đơn giản hóa hoạt động giải trí với những patch và update tự động hóa .

Functions

Oracle Cloud Functions là một nền tảng serverless cho phép các nhà phát triển tạo, chạy và mở rộng các ứng dụng mà không cần quản lý bất kỳ cơ sở hạ tầng nào. Tích hợp với OCI, các dịch vụ nền tảng và các ứng dụng SaaS.

Vì Functions dựa trên Fn Project mã nguồn mở, nên những nhà tăng trưởng hoàn toàn có thể tạo những ứng dụng hoàn toàn có thể thuận tiện chuyển sang những môi trường tự nhiên Cloud khác. Code dựa trên Function thường chạy trong khoảng chừng thời hạn ngắn và người mua chỉ trả tiền cho những tài nguyên mà họ sử dụng .

5 nguyên tắc về kiến trúc Cloud Native

Nguyên tắc kiến trúc cho Cloud tập trung chuyên sâu vào cách tối ưu hóa kiến trúc mạng lưới hệ thống của Cloud. Kiến trúc truyền thống lịch sử có khuynh hướng tối ưu hóa cho một hạ tầng cố định và thắt chặt, ngân sách cao và yên cầu nỗ lực bằng tay thủ công đáng kể. Do đó, kiến trúc truyền thống lịch sử tập trung chuyên sâu vào năng lực phục sinh và hiệu suất của những thành phần cố định và thắt chặt tương đối nhỏ .
Tuy nhiên, trên Cloud một hạ tầng cố định và thắt chặt như vậy không có nhiều ý nghĩa vì cloud được tính phí dựa trên mức sử dụng. Sử dụng bao nhiêu chi trả bấy nhiêu, và thuận tiện tự động hóa scaling up down hơn. Do đó, kiến trúc Cloud Native tập trung chuyên sâu vào việc đạt được năng lực phục sinh và quy mô. Bất kể lan rộng ra theo chiều ngang, giải quyết và xử lý phân tán và tự động hóa việc sửa chữa thay thế những thành phần bị lỗi .

Nguyên tắc 1: Thiết kế để tự động hóa (Design for automation)

Tự động hóa ( Automation ) luôn là giải pháp tốt nhất so với những mạng lưới hệ thống ứng dụng. Cloud giúp việc tự động hóa cơ sở hạ tầng trở nên thuận tiện hơn khi nào hết. Mặc dù khoản góp vốn đầu tư trả trước thường cao hơn, nhưng việc ưu tiên một giải pháp tự động hóa phần đông luôn mang lại hiệu suất cao trong việc phục sinh và hiệu suất của mạng lưới hệ thống .
Thiết kế tự động hóaCác quá trình tự động hóa hoàn toàn có thể sửa chữa thay thế, lan rộng ra quy mô, tiến hành mạng lưới hệ thống nhanh hơn nhiều so với con người triển khai. Một số nghành thông dụng để tự động hóa những mạng lưới hệ thống Cloud Native là :

• Cơ sở hạ tầng: Tự động hóa việc tạo và cập nhật cơ sở hạ tầng, bằng cách sử dụng các công cụ như Google Cloud Deployment Manager hay Terraform.
• Tích hợp liên tục / Phân phối liên tục: Tự động hóa việc xây dựng, thử nghiệm và triển khai các gói tạo hệ thống bằng cách sử dụng các công cụ như Google Cloud Build, Jenkins và Spinnaker. Không chỉ nên tự động hóa việc triển khai, người dùng còn nên tự động hóa các quy trình như canary testing (thử nghiệm canary) và rollback (khôi phục).
• Scale up và scale down: Trừ khi hệ thống tải hầu như không thay đổi, thì bạn nên tự động hóa hệ thống scaling để phản hồi khi tải tăng lên hoặc xuống. Scaling up giúp cho hệ thống được vận hành trơn tru, còn sacling down giúp tiết kiệm chi phí. Điều này rất cần thiết đối với các ứng dụng có quy mô lớn.

Ví dụ: Các trang web công cộng hay các ứng dụng nội bộ, hoạt động nhiều trong một khoảng thời gian nhất định, nhưng những ứng dụng khác thì không.

• Giám sát và phục hồi tự động: Người dùng nên giám sát và đăng nhập vào các hệ thống Cloud Native của mình ngay từ đầu. Việc ghi nhật ký và theo dõi các luồng dữ liệu có thể được sử dụng để theo dõi tình trạng của hệ thống một cách tự nhiên hơn. Ngoài ra, còn có nhiều công dụng vượt trội khác.

Ví dụ: Cung cấp thông tin chi tiết có giá trị về việc sử dụng hệ thống và hành vi của người dùng. Có bao nhiêu người đang sử dụng hệ thống, đang sử dụng những gì, độ trễ trung bình là bao nhiêu?,…

Bên cạnh đó, còn hoàn toàn có thể được sử dụng tổng hợp để đưa ra thước đo về thực trạng toàn diện và tổng thể của mạng lưới hệ thống .

Ví dụ: Ổ chứa sắp đầy, nhưng liệu có đầy nhanh hơn bình thường không,… Cuối cùng, tự động attach. Khi ổ chứa đầy, thay vì chỉ ghi lại lỗi, người dùng cũng có thể tự động thay đổi kích thước ổ đĩa để cho phép hệ thống tiếp tục hoạt động.

Nguyên tắc 2: Hiểu trạng thái hệ thống

Trạng thái lưu trữ là dữ liệu người dùng (Ví dụ: Các mặt hàng trong giỏ hàng của người dùng hoặc số nhân viên của họ). Trạng thái hệ thống (Ví dụ: Có bao nhiêu instance đang chạy, phiên bản mã nào đang chạy trong sản xuất), là khía cạnh khó nhất của việc xây dựng kiến trúc phân tán, Cloud Native. Do đó, nên xây dựng hệ thống của mình để có chủ đích về thời điểm và cách thức, trạng thái lưu trữ và thiết kế các thành phần không trạng thái (stateless) ở bất cứ đâu có thể.

Các thành phần stateless gồm:

• Scale (Quy mô): Để scale up, chỉ cần thêm nhiều bản sao hơn. Để scale down, điều hướng instance tự kết thúc khi đã hoàn thành nhiệm vụ hiện tại.
• Sửa chữa: Để sửa chữa instance không thành công của một thành phần, chỉ cần chấm dứt nó một cách khéo léo nhất có thể và thay thế instance khác.
• Roll-back: Nếu bạn triển khai không tốt, các thành phần stateless sẽ dễ dàng được thu hồi. Vì vậy, có thể chấm dứt và khởi chạy các phiên bản của phiên bản cũ để thay thế.
• Load-balance across (Cân bằng tải): Khi các thành phần không có trạng thái, việc cân bằng tải sẽ đơn giản hơn nhiều vì bất kỳ instance nào cũng có thể xử lý bất kỳ các yêu cầu. Cân bằng tải trên các thành phần trạng thái khó hơn nhiều, vì trạng thái của phiên của người dùng thường nằm trên instance, buộc instance đó phải xử lý tất cả các yêu cầu từ một người dùng nhất định.

Nguyên tắc 3: Các dịch vụ quản lý yêu thích

Cloud không chỉ là hạ tầng mà hầu hết những nhà sản xuất dịch vụ Cloud đều cung ứng những gói dịch vụ cung ứng tổng thể những loại công dụng. Giúp xử lý những yếu tố trong việc quản trị hạ tầng hoặc ứng dụng backend .
Tuy nhiên, nhiều tổ chức triển khai thận trọng về việc tận dụng những dịch vụ này vì họ lo lắng về việc bị khóa vào một nhà cung ứng nhất định. Đây là yếu tố đáng chăm sóc, nhưng những dịch vụ được quản trị thường hoàn toàn có thể giúp tổ chức triển khai tiết kiệm ngân sách và chi phí đáng kể về thời hạn và ngân sách hoạt động giải trí .
Nói một cách tổng thể và toàn diện, quyết định hành động có vận dụng những dịch vụ được quản trị hay không nhờ vào vào tính di động, ngân sách hoạt động giải trí, tài lộc và kỹ năng và kiến thức. Các dịch vụ được quản trị mà người dùng nên xem xét là :

• Nguồn mở được quản lý hoặc các dịch vụ tương thích với nguồn mở: Các dịch vụ được quản lý nguồn mở Cloud SQL hay giao diện tương thích nguồn mở Cloud Bigtable. Đây sẽ là một lựa chọn dễ dàng vì có rất nhiều lợi ích khi sử dụng dịch vụ quản lý và ít rủi ro.
• Các dịch vụ được quản lý với chi phí tiết kiệm: Một số dịch vụ không tương thích với mã nguồn mở hay không có mã nguồn mở thay thế ngay lập tức, nhưng dễ sử dụng hơn nhiều so với các dịch vụ thay thế.
• Những vấn đề khác: Có những trường hợp khó khăn, không có đường di chuyển dễ dàng ra khỏi dịch vụ và hoạt động kém hiệu quả. Người dùng sẽ cần phải kiểm tra những điều này trên cơ sở từng trường hợp, xem xét tầm quan trọng của chiến lược dịch vụ, chi phí hoạt động của việc tự vận hành dịch vụ và các công việc cần thiết để di chuyển.

Nguyên tắc 4: Thực hành phòng thủ chuyên sâu

Các kiến trúc truyền thống cuội nguồn đặt rất nhiều niềm tin vào bảo mật thông tin ngoại vi. Tuy nhiên, cách tiếp cận này luôn dễ bị tiến công nội bộ cũng như có những mối rình rập đe dọa từ bên ngoài như lừa đảo trực tuyến. Hơn nữa, áp lực đè nén ngày càng tăng trong việc cung ứng năng lực thao tác linh động và di động đã làm suy yếu thêm ngoại vi mạng .
Thực hành phòng thủ chuyên sâuKiến trúc Cloud Native có nguồn gốc từ những dịch vụ trực tuyến. Vì vậy luôn thiết yếu để đối phó với những cuộc tiến công từ bên ngoài. Do đó, cần vận dụng cách tiếp cận phòng thủ sâu xa bằng cách vận dụng xác nhận giữa từng thành phần và giảm thiểu sự tin cậy giữa những thành phần đó ( ngay cả khi là “ nội bộ ” ) .
Các kiến trúc Cloud Native nên lan rộng ra sáng tạo độc đáo này ngoài xác nhận để gồm có những thứ như số lượng giới hạn vận tốc và chèn tập lệnh. Mỗi thành phần trong một phong cách thiết kế nên tìm cách bảo vệ chính nó khỏi những thành phần khác. Điều này không chỉ làm cho kiến trúc linh động hơn mà còn làm cho những dịch vụ tác dụng thuận tiện tiến hành hơn trong thiên nhiên và môi trường Cloud .

Nguyên tắc 5: Luôn luôn kiểm tra kiến trúc

Một trong những đặc thù cốt lõi của mạng lưới hệ thống Cloud Native là luôn luôn tăng trưởng. Điều này cũng đúng với quy mô kiến trúc. Kiến trúc sư luôn tìm cách kiểm soát và điều chỉnh, đơn giản hóa và cải tổ mạng lưới hệ thống. Khi nhu yếu của tổ chức triển khai biến hóa, toàn cảnh của mạng lưới hệ thống CNTT biến hóa và năng lực của chính nhà sản xuất dịch vụ đám mây cũng biến hóa. Để tăng trưởng và cung ứng liên tục, những mạng lưới hệ thống CNTT cần phải sống, thở và đổi khác. Các mạng lưới hệ thống CNTT đã chết sẽ đưa tổ chức triển khai vào bế tắc, không hề phản ứng với những mối rình rập đe dọa và thời cơ mới .

Các câu hỏi thường gặp về Cloud Native?

Sự khác biệt giữa Cloud và Cloud Native?

Cloud: Các ứng dụng được tích hợp chặt chẽ và có thể cần nâng cấp cho toàn bộ ngăn xếp, gây ra tình trạng downtime.
Cloud Native: Triển khai nhanh hơn vì không có phần cứng hoặc phần mềm để triển khai. Dựa trên Cloud-Base: Chậm hơn do cung cấp phần cứng hoặc thiết lập phần mềm.

Ví dụ về Cloud Native?

Các ứng dụng Cloud Native về cơ bản là tập hợp những dịch vụ có quy mô độc lập được đóng gói dưới dạng những bộ chứa nhẹ và được tăng trưởng thành Cloud. Containers được cho phép thuận tiện tiến hành vào bất kể nền tảng Cloud nào ( AWS, Google, … ) và hoàn toàn có thể nhanh gọn lan rộng ra quy mô .

Application Native có nghĩa gì?

Application Native là một chương trình ứng dụng được tăng trưởng để sử dụng trên một nền tảng hoặc thiết bị đơn cử. Vì Application Native được thiết kế xây dựng để sử dụng trên một thiết bị đơn cử và hệ điều hành quản lý của riêng mình, nên có năng lực sử dụng phần cứng và ứng dụng dành riêng cho thiết bị .

Lời kết

Cloud Native là một khái niệm trừu tượng và tương đối khó nắm bắt ngay cả đối với người có kinh nghiệm. Hy vọng bài viết này giúp bạn đọc hiểu phần nào về Cloud Native và những ứng dụng của Cloud Native. Đừng quên theo dõi những bài viết tiếp theo của Vietnix để cập nhật những thông tin hữu ích nhé!

5/5 – ( 1 bầu chọn )