Cloud-Native

¿Qué es Cloud-Native?

Cloud-native es un enfoque de arquitectura y desarrollo donde las aplicaciones se diseñan desde cero para la nube. En lugar de simplemente mover aplicaciones existentes a la nube (lift-and-shift), las aplicaciones cloud-native se construyen para aprovechar completamente la elasticidad, escalabilidad y servicios gestionados del cloud.

La Cloud Native Computing Foundation (CNCF) define cloud-native como un enfoque que utiliza contenedores, service meshes, microservicios, infraestructura inmutable y APIs declarativas. Para las empresas medianas, esto significa aplicaciones que se adaptan automáticamente a cargas cambiantes, se pueden desarrollar más rápido y requieren menos esfuerzo operativo.

Cloud-Native vs. Cloud-Ready

Estos dos términos se confunden frecuentemente pero difieren fundamentalmente:

• Cloud-Ready: Una aplicación existente que puede ejecutarse en la nube pero no está optimizada para ella. Ejemplo típico: una aplicación Java monolítica en una instancia EC2. Se ejecuta en la nube pero no aprovecha las ventajas específicas del cloud.
• Cloud-Native: Una aplicación diseñada arquitectónicamente para la nube. Usa contenedores, escala horizontalmente, aprovecha servicios gestionados y se despliega mediante CI/CD. Sería difícil de operar on-premises.

La CNCF y su Ecosistema

La Cloud Native Computing Foundation (CNCF) es la organización detrás de Kubernetes y cientos de otros proyectos cloud-native. El CNCF Landscape abarca más de 1.000 proyectos en categorías como container runtime, orquestación, service mesh, observabilidad, mensajería y almacenamiento. Para las empresas medianas, el CNCF Landscape sirve como guía para la selección de herramientas.

La Metodología 12-Factor App

La 12-Factor App es un conjunto de reglas para desarrollar aplicaciones modernas cloud-native. Los factores clave son:

• Codebase: Una base de código, muchos despliegues. Cada entorno (dev, staging, prod) usa el mismo código.
• Dependencies: Declarar explícitamente todas las dependencias. Sin suposiciones sobre herramientas del sistema instaladas.
• Config: Configuración a través de variables de entorno. Nunca credenciales o configuración en el código.
• Backing Services: Tratar bases de datos, colas de mensajes y cachés como recursos intercambiables y adjuntos.
• Build, Release, Run: Separación estricta entre build (compilar), release (build + config) y run (iniciar proceso).
• Processes: Ejecutar aplicaciones como procesos sin estado. Los datos de sesión pertenecen a los backing services.
• Port Binding: La aplicación se expone a sí misma mediante port binding, no a través de servidores web externos.
• Concurrency: Escalar a través de procesos (horizontal), no hilos (vertical).
• Disposability: Los procesos pueden iniciarse y detenerse en cualquier momento. Tiempos de inicio rápidos, shutdown graceful.
• Dev/Prod Parity: Mínima diferencia entre entornos de desarrollo y producción.
• Logs: Tratar logs como flujos de eventos. La aplicación no se ocupa del enrutamiento o almacenamiento de logs.
• Admin Processes: Ejecutar tareas administrativas únicas como procesos separados.

Microservicios como Arquitectura Cloud-Native

Los microservicios son un elemento central de la arquitectura cloud-native. En lugar de una aplicación monolítica, las funciones de negocio individuales se desarrollan, despliegan y escalan como servicios independientes. Cada microservicio tiene su propia base de datos, su propio despliegue y su propio equipo.

¿Cuándo tienen sentido los microservicios para el Mittelstand?

Los microservicios no son una solución mágica. Para muchas empresas medianas, un "Monolito Modular" es el mejor comienzo: una aplicación monolítica con módulos claramente definidos que pueden extraerse individualmente en microservicios según sea necesario. Los microservicios tienen sentido cuando:

• Diferentes partes de la aplicación necesitan escalar de forma diferente.
• Múltiples equipos quieren desarrollar y desplegar independientemente.
• Componentes individuales necesitan desarrollarse en diferentes tecnologías (lenguajes, frameworks).

Contenedores como Base

Los contenedores – particularmente Docker – son la base de toda arquitectura cloud-native. Empaquetan una aplicación con todas sus dependencias en una imagen portable que se ejecuta idénticamente en todas partes: en el portátil del desarrollador, en el sistema CI/CD y en producción. Kubernetes orquesta estos contenedores en producción.

Para el Mittelstand, comenzar con contenedores es a menudo el primer paso hacia cloud-native: las aplicaciones existentes se conteinerizan, se almacenan en un registro de contenedores y se despliegan a través de un pipeline CI/CD. Sobre esta base, se pueden introducir gradualmente más prácticas cloud-native.