Lorsqu’il s’agit de concevoir un système de données cloud natif, il n’y a pas d’infrastructure d’hébergement, de langage de programmation ou de modèle de conception particulier à utiliser. Les systèmes cloud natifs sont disponibles en différentes tailles et formes. Cependant, il est vrai que la plupart d’entre eux suivent les mêmes principes de conception cloud-native. Examinons l’architecture cloud native, les principes de conception à garder à l’esprit et les fonctionnalités qui constituent une bonne plateforme cloud native.
Architecture cloud native
Une architecture cloud native est essentiellement un modèle de conception pour les applications conçues pour le cloud. Bien qu’il n’existe aucun moyen spécifique d’implémenter ce type d’architecture ou une conception cloud native prédéfinie, l’approche la plus courante consiste à diviser l’application en plusieurs microservices et à laisser chaque microservice gérer un type de fonction différent. Chaque microservice est ensuite maintenu par une petite équipe et est généralement déployé en tant que conteneur.
Présentation de l’architecture cloud native.
Regardons de plus près l’architecture.
Adoptez les microservices
La conception et le développement natifs du cloud dépendent d’une architecture faiblement couplée, dans laquelle différentes parties des applications sont développées, exploitées et déployées indépendamment. Ceci est généralement implémenté à l’aide de microservices.
Il est prudent de dire que les microservices constituent la base des systèmes natifs du cloud. Vous pouvez en bénéficier en utilisant des conteneurs qui vous permettent de compresser l’environnement d’exécution et ses bibliothèques, fichiers binaires et dépendances dans une unité logique et facilement gérable. Par conséquent, les services d’application peuvent être stockés, dupliqués, transportés et utilisés selon les besoins.
Contrairement aux applications monolithiques, les microservices comprennent de petits services indépendants.
Les microservices (ou architecture faiblement couplée) sont importants pour le cloud computing pour plusieurs raisons. Par exemple, il favorise la simplicité, l’évolutivité et la résilience. Voyons donc de plus près comment cela est possible.
Avec cette architecture, vous pouvez décomposer des applications complexes en petites parties indépendantes, ce qui rend le cycle de développement d’applications simple et plus facile à gérer. La séparation de la configuration de l’application et du code de base facilite également le développement et la maintenance de l’application. Dans le même ordre d’idées, séparer l’application principale des services de support permet à la base de code d’évoluer et de se développer à son propre rythme.
De plus, il est plus facile (et aussi plus rapide) d’augmenter ou de réduire des parties individuelles d’une application au lieu d’une application monolithique entière. De même, la mise à jour de l’application est plus facile car vous devez mettre à jour uniquement la partie (ou le microservice) qui doit être modifiée au lieu de déployer à nouveau une nouvelle version mise à jour de l’ensemble de l’application.
L’adoption de microservices ajoute également de la résilience et rend l’application plus fiable. Par exemple, si un composant d’une architecture de microservices tombe en panne, l’ensemble de l’application ne plantera pas. Il promeut également IaC (Infrastructure as Code), qui, à son tour, ouvre la voie à un déploiement automatisé (sur lequel nous reviendrons dans un instant). Et enfin, l’architecture de microservice implique l’utilisation de processus et de composants sans état via des API, isolant chaque microservice des autres, ce qui améliore la sécurité et l’efficacité.
Pour vous assurer que votre application suit l’architecture faiblement couplée, vous devez éviter de créer des dépendances étroitement couplées entre les différentes parties. Par exemple, deux microservices ne doivent pas dépendre de la même base de données. S’ils le font, vous ne pourrez pas les mettre à jour et les utiliser de manière indépendante.
Tout comme code
S’il est important d’utiliser des microservices pour bénéficier d’applications modernes, il est également important d’adopter des pratiques d’automatisation. Cela vise à optimiser le processus de développement d’applications et à profiter à la fois aux développeurs et aux utilisateurs. Pour cela, l’objectif ultime est d’atteindre l’EaC — Everything as Code. Par conséquent, considérez EaC comme une longueur d’avance sur IaC, qui comprend la base de code, l’infrastructure et la plate-forme de l’application.
Les avantages de cette approche sont nombreux tant sur le plan matériel que logiciel. Par exemple, cela aide à mettre en œuvre le contrôle de version à différents niveaux et améliore la collaboration interdépartementale. Il facilite également la modularité des différents composants et améliore la sécurité via des mises à jour opportunes qui aident à prévenir les vulnérabilités.
Un aspect clé des systèmes de données natifs du cloud est la possibilité de mettre en œuvre l’automatisation à différents niveaux à l’aide d’outils CI/CD. En adoptant DevOps et les principes agiles, vous pouvez profiter de plusieurs avantages tels que des coûts opérationnels réduits, une meilleure sécurité, plus de flexibilité, d’évolutivité et un cycle de développement rapide.
La sécurité, en particulier, est très importante. La manipulation manuelle conduit souvent à des attaques sur les plates-formes cloud natives, mais la mise en œuvre des meilleures pratiques de sécurité via l’automatisation peut réellement améliorer la sécurité. De plus, SecDevOps dans CI/CD vous permet d’effectuer des tests de sécurité dans les premières étapes du SDLC afin que vous puissiez traiter les vulnérabilités dès le début de la phase de développement.
Approche API d’abord
Les développeurs se concentrent généralement sur le développement du code d’abord au lieu du développement de l’API d’abord, mais le problème est que cette approche n’est pas la meilleure pour développer des applications modernes. Pour un système de données cloud natif, vous devez encourager vos développeurs à adopter une approche axée sur l’API et à créer des logiciels en plus de cela. Cela vous permettra d’économiser beaucoup de temps et d’efforts lors de la mise en place des bases d’applications distribuées modernes.
Comme nous l’avons mentionné précédemment, les systèmes de données natifs du cloud doivent suivre l’architecture de microservice, où les services d’une application sont séparés et chaque service est exécuté en tant qu’application autonome. Par conséquent, les microservices individuels s’appuient sur des API pour communiquer et interagir les uns avec les autres.
En gardant à l’esprit la popularité de l’architecture des microservices et des applications modernes, l’importance des API est claire. De plus, une approche axée sur l’API permet aux développeurs de tirer parti de tous les avantages du modèle de microservices. Les applications qui suivent une approche axée sur l’API peuvent être considérées comme un écosystème de services imbriqués, où les appels provenant d’applications et les appels effectués par une interface utilisateur sont considérés comme des consommateurs d’API.
Les avantages de cette approche sont nombreux. Par exemple, cela rend un système hautement évolutif et réduit les risques d’échec. Il réduit également les coûts de développement, améliore l’expérience de développement et accélère la mise sur le marché en accélérant le processus de développement. Et en plus de faciliter la communication entre l’utilisateur et l’application via des API, cela facilite également l’automatisation et la communication des processus internes.
Principes de conception natifs du cloud
Les applications cloud natives suivent généralement les principes définis dans le cadre d’application à 12 facteurs et sont construites autour de la sécurité, de la résilience (et de la disponibilité), de l’élasticité et des performances (qui incluent l’évolutivité). Examinons donc de plus près ces principes de conception cloud-native.
Évolutivité
L’idée derrière l’évolutivité est de permettre d’ajouter une capacité supplémentaire à l’application et aux services associés pour gérer l’augmentation de la demande et de la charge. En particulier, chaque niveau d’application, la manière dont il peut être mis à l’échelle et la manière dont les goulots d’étranglement peuvent être évités doivent être pris en compte lors de la conception de l’évolutivité.
Dans ce contexte, trois domaines clés doivent être pris en compte : la capacité, la charge et les données.
En ce qui concerne la capacité, demandez-vous si vous devrez mettre à l’échelle des couches individuelles et si vous pouvez le faire sans affecter la disponibilité de l’application. Vous devez également tenir compte de la rapidité avec laquelle vous devrez faire évoluer les services et si vous pouvez réduire l’application en dehors des heures de bureau sans affecter les opérations.
En ce qui concerne les données, déterminez si vous pouvez évoluer, en gardant à l’esprit les contraintes de vos services telles que le débit des transactions et la taille de la base de données. Ensuite, déterminez comment vous pouvez partitionner les données pour améliorer encore l’évolutivité tout en respectant les contraintes de votre plate-forme. De même, vous devez comprendre comment utiliser les ressources de votre plate-forme de manière efficace et efficiente.
Et en termes de charge, vous devez déterminer comment vous pouvez améliorer la conception pour éviter les goulots d’étranglement et comment vous pouvez utiliser des opérations asynchrones pour faciliter l’équilibrage de charge aux heures de pointe. Vous devez également explorer la manière dont vous utilisez les différentes fonctionnalités de nivellement des taux et d’équilibrage de charge de la plate-forme que vous avez choisie.
Une façon d’assurer l’évolutivité consiste à créer des processus automatisés qui peuvent faire évoluer, réparer et déployer le système selon les besoins. Vous pouvez configurer le système pour générer des journaux significatifs (et donc des événements) que vous pouvez ensuite utiliser comme crochets pour différentes activités automatisées. Le système résultant doit être capable de provisionner automatiquement une infrastructure telle que des instances de machine, de créer, de tester et de déployer différentes étapes dans le pipeline CI/CD, et de gérer l’évolutivité dynamique ainsi que la surveillance et la sauvegarde de l’intégrité.
Beaucoup pensent que les systèmes natifs du cloud devraient être sans état, mais cela est assez difficile à réaliser dans les applications du monde réel. Cependant, étant donné que la gestion des états est difficile à faire dans les applications distribuées, il est préférable d’utiliser des composants sans état partout où vous le pouvez. En effet, les composants sans état facilitent l’équilibrage de charge, la mise à l’échelle, la réparation et la restauration.
Disponibilité
La disponibilité fait référence à la capacité du système à être utile au consommateur malgré les défauts du système d’exploitation sous-jacent, du matériel ou des dépendances réseau, ou de l’application elle-même. Les principes importants incluent les performances, la disponibilité, la reprise après sinistre et la réplication.
En matière de performances, vous devez définir les niveaux de performances acceptables, comment ils peuvent être mesurés et les actions ou événements qui doivent être déclenchés lorsque les performances tombent en dessous des niveaux acceptables. Vous devez également déterminer les parties de l’application les plus susceptibles de causer des problèmes et si une conception centrée sur la file d’attente ou une mise à l’échelle automatique peut vous aider. De plus, vous devez déterminer si le fait de rendre certaines parties du système cloud natif asynchrones peut aider à améliorer les performances.
La garantie de disponibilité est également importante à prendre en compte. En particulier, vous devez définir les SLA qu’un produit doit respecter et s’il est possible pour le service cloud que vous avez choisi de les respecter. Pendant ce temps, en termes…