10 wesentliche Vorteile der cloudnativen Anwendungsentwicklung

Cloudnative Anwendungsentwicklung verbindet organisatorische und technische Veränderungen beim Entwurf, der Entwicklung und der Bereitstellung von Software in der Cloud, um schneller Mehrwert zu schaffen und die geschäftliche Effizienz insgesamt zu steigern. Dazu gehören der Einsatz cloudnativer Prinzipien, Dienste, Architekturen und DevOps-Prozesse zur Entwicklung skalierbarer, flexibler und resilienter Systeme. Entdecken Sie Trends, Vorteile, Herausforderungen und Auswirkungen sowie strategische Ansätze zur Optimierung cloudnativer Anwendungen.

Dieser Artikel wird von UST gesponsert. Das Unternehmen bietet Cloud-Service-Lösungen an, denen große Marken aus dem Gesundheitswesen, dem Finanzsektor, dem Einzelhandel und weiteren Branchen vertrauen. Die Breite und Tiefe der Lösungen von UST sorgen für unmittelbare Wirkung und gewährleisten eine zukunftsfähige Cloud-Infrastruktur mit Dienstleistungen für Design, Implementierung und Governance. Die Experten von UST entwickeln Cloud-Strategie, Governance-Modelle, Cybersicherheit und Anwendungsentwicklung neu, um die Cloud optimal zu nutzen.

Trends in der cloudnativen Anwendungsentwicklung

Die cloudnative Anwendungsentwicklung erlebt einen starken Aufschwung. Gartner prognostiziert , dass bis 2025 mehr als 95 % der neuen digitalen Workloads auf cloudnativen Plattformen bereitgestellt werden. Da Unternehmen zunehmend die Vorteile cloudnativer Architekturen erkennen, signalisiert dieser Anstieg eine grundlegende Abkehr von traditionellen, nicht cloudbasierten Ansätzen und eine Hinwendung zu cloudnativen Architekturen als Standardparadigma für die Bereitstellung.

Carl Coryell-Martin, Sr. Director of Cloud Advisory bei UST, sprach mit TechnologyAdvice über diese transformativen Möglichkeiten der cloudnativen Anwendungsentwicklung und konzentrierte sich dabei auf die Bedeutung der Leistungsfähigkeit eines erfolgreichen cloudnativen Anwendungsdienstes. Er bekräftigte, dass eine gute cloudnative Lösung schneller, sicherer und mit größerer Zufriedenheit einen höheren Mehrwert schaffen könne und dadurch die Belastung der Entwickler beseitige und schnelle Feedbackschleifen fördere.

Der aktuelle Bericht von UST zeigt jedoch auch, dass 95 % der IT- und Geschäftsentscheider 2023 bei der Einführung cloudnativer Technologien auf Herausforderungen stießen. Die in der Umfrage genannten Problemfelder verdeutlichen den Bedarf an strategischen Ansätzen, um Hindernisse wie Integration, Transparenz und Zuverlässigkeit zu bewältigen und einen reibungslosen Übergang zu diesem modernen Entwicklungsstandard sicherzustellen. Ihre Bewältigung maximiert die Vorteile der Einführung cloudnativer Technologien.

10 Vorteile der cloudnativen Anwendungsentwicklung

Cloudnative Anwendungsentwicklung optimiert DevOps, verbessert die Integration, senkt Kosten und automatisiert Bereitstellung und Skalierung. Entwickler erhalten Flexibilität für Legacy- und neue Projekte, Self-Service-Infrastruktur, Kubernetes-Effizienz, eine geringere Abhängigkeit von Anbietern, höhere Anwendungszuverlässigkeit und weniger Komplexität. Dieser Ansatz stellt Unternehmen an die Spitze einer schlanken Effizienz und des technologischen Fortschritts.

Höhere DevOps-Effizienz

Cloudnative Verfahren verbessern DevOps-Praktiken, indem sie Entwicklungs-, Bereitstellungs- und Betriebsprozesse beschleunigen und so den Lebenszyklus der Softwareentwicklung effizienter machen. Die Umstellung auf automatisierte Tests und Bereitstellung stellt eine wesentliche Verbesserung des Softwarebereitstellungsprozesses dar und ermöglicht häufigere Bereitstellungen mit höherer Qualität.

Low-Code- und No-Code-Technologien

Die Anwendungsentwicklung verlagert sich in Richtung Assemblierung und Integration und treibt das Aufkommen von Low-Code-Anwendungsplattformen (LCAPs) sowie Citizen Development voran. Die Demokratisierung der Anwendungsentwicklung ermutigt einen größeren Kreis von Stakeholdern, sich am Entwicklungsprozess zu beteiligen – mit dem Ergebnis einer weniger arbeitsintensiven Anwendungsproduktion und einer schnelleren Reaktion auf veränderte Anforderungen.

Kosteneffizienz

Unternehmen können ihre Ausgaben durch Open-Source-Tools, serverlose Architekturen und nutzungsabhängige Abrechnungsmodelle für Rechen- und Netzwerkressourcen minimieren. Serverlose Architekturen verringern den Bedarf an der Pflege einer festen Infrastruktur und optimieren die Kosten, da nur die tatsächliche Ressourcennutzung bezahlt wird. Open-Source-Tools tragen zu Kosteneinsparungen bei, indem sie leistungsfähige Lösungen ohne teure Lizenzgebühren bereitstellen.

Automatisierte Bereitstellung und Skalierbarkeit

Cloudnative, codebasierte Workflows steigern die Effizienz, indem sie die Bereitstellung von Infrastruktur und Anwendungen automatisieren und dadurch fehleranfällige manuelle Abläufe beseitigen. Die Container-Orchestrierung nutzt die Flexibilität der Cloud, um die Infrastruktur dynamisch zu skalieren und sie nahtlos an die Anforderungen der Nutzer anzupassen.

Flexibilität für refaktorierte Legacy-Anwendungen und Greenfield-Bereitstellungen

Cloudnative Verfahren ermöglichen es Unternehmen, sowohl Legacy-Anwendungen als auch neu entwickelte Projekte anzupassen und zu optimieren. Bestehende Apps lassen sich modernisieren und optimieren, statt an veralteter Technologie oder Architektur festzuhalten. Legacy-Systeme lassen sich mithilfe cloudnativer Technologien nahtlos in moderne Cloud-Infrastrukturen integrieren.

Containerisierung

Cloudnative Apps können unabhängig von der Hosting-Infrastruktur verwaltet und abgesichert werden, indem Anwendungen und ihre Abhängigkeiten gekapselt werden und dadurch zuverlässig in verschiedenen Hosting-Umgebungen ausgeführt werden. Diese Unabhängigkeit von der zugrunde liegenden Infrastruktur ermöglicht es Entwicklern, sich auf die Entwicklung und Bereitstellung von Apps zu konzentrieren, statt durch Cloud-Anbieter eingeschränkt zu sein.

Einführung von Kubernetes

Der Einsatz von Kubernetes zur Container-Orchestrierung bietet zahlreiche Vorteile, darunter die Automatisierung der Bereitstellung, Verwaltung und Skalierung von Microservices. Zwar bestehen bei einer breiteren Nutzung von Kubernetes Herausforderungen in Bezug auf Integration und Speichervorgänge, doch Container bieten eine schlanke, portable und konsistente Umgebung für die Bereitstellung von Apps.

Geringere Anbieterabhängigkeit

Cloudnative Anwendungen sind für eine nahtlose Bereitstellung in verschiedenen Cloud-Umgebungen ausgelegt. Das gibt Unternehmen Flexibilität und verhindert eine Abhängigkeit von einzelnen Anbietern. Cloudnative Entwicklung hilft, die Abhängigkeit von einem einzigen Cloud-Service-Provider zu beseitigen, senkt die Risiken eines Vendor-Lock-ins und bietet Unternehmen die Flexibilität, bei Bedarf zwischen Anbietern zu wählen und zu wechseln.

Anwendungsstabilität und hohe Verfügbarkeit

Eine lokale Entwicklungsumgebung ist stets anfällig für Ausfallzeiten. Die Cloud hingegen ist ständig verfügbar, sodass der Entwicklungsprozess und die Apps nicht unterbrochen werden, solange auf die Cloud zugegriffen werden kann. Die Resilienz von Microservices stellt außerdem sicher, dass die Anwendung weiter funktioniert, selbst wenn eine ihrer Komponenten ausfällt.

Produktorientiertes Betriebsmodell

Ein produktorientiertes Betriebsmodell verbindet digitale Initiativen mit Geschäftszielen und steigert dadurch Zusammenarbeit und Reaktionsfähigkeit. Diese Veränderung verbessert die Workflow-Effizienz und die Anpassung an dynamische Cloud-Umgebungen. Die Einführung von Rollen wie Site Reliability Engineers und Product Managern kann zusätzlich dazu beitragen, die besonderen Anforderungen zu erfüllen, einen reibungslosen Übergang zu ermöglichen und eine Kultur der kontinuierlichen Weiterentwicklung zu fördern.

Herausforderungen der cloudnativen Anwendungsentwicklung

Der Übergang zur cloudnativen Anwendungsentwicklung steigert die Effizienz, bringt jedoch auch neue Hindernisse mit sich. Die Bewältigung von Herausforderungen wie Legacy-Prozessen, Qualifikationslücken, fehlender Automatisierung und Problemen bei der Systemintegration ist entscheidend, um die Vorteile einer sicheren Cloud-Einführung vollständig zu nutzen. IT-Führungskräfte müssen Herausforderungen erkennen und beseitigen, die eine breite Einführung behindern, um die Bereitschaft für die sich weiterentwickelnde Cloud-Sicherheitstechnologie sicherzustellen.

Legacy-Prozesse

Legacy-Entwicklungsprozesse, die tief in organisatorische Workflows eingebettet sind, stellen ein wesentliches Hindernis für cloudnative Exzellenz dar. Diese Prozesse waren ursprünglich nicht für den Einsatz in Cloud-Umgebungen vorgesehen. Die Migration von Legacy-Prozessen in die Cloud verlagert lediglich ihren Standort, ohne sie zwangsläufig an den dynamischen und skalierbaren Charakter cloudnativer Systeme anzupassen. Priorisieren Sie die Neuentwicklung gegenüber einer bloßen Migration und führen Sie eine umfassende Neugestaltung der Workflows durch.

Qualifikationslücken

Die rasante Entwicklung der Cloud-Technologie überholt häufig den Erwerb wichtiger Kompetenzen durch Unternehmen. Teams müssen Tools und Verfahren für Anwendungsbereitstellung, Orchestrierung und Sicherheitsarchitektur einsetzen. Um diese Qualifikationslücke zu schließen, sind geplante Schulungsinitiativen, Einstellungsrichtlinien mit Schwerpunkt auf Cloud-Kompetenzen und eine Kultur des kontinuierlichen Lernens erforderlich.

Auswirkungen cloudnativer Herausforderungen auf DevOps-Teams

Die Herausforderungen der cloudnativen Anwendungsentwicklung wirken sich erheblich auf Unternehmen und DevOps-Teams aus. Dazu gehören wachsende DevOps-Verantwortlichkeiten, komplexe Tools, fehlende Standardisierung, Skalierungsbarrieren, Probleme beim Change Management und der Verlust von Funktionen aus Legacy-Anwendungen.

Wachsende DevOps-Verantwortlichkeiten

Solange cloudnative Herausforderungen bestehen, erweitern sich die Verantwortlichkeiten von DevOps-Teams. Neben den üblichen Entwicklungs- und Betriebsaktivitäten befassen sich DevOps-Teams zunehmend mit Sicherheit, Compliance und der Koordination mit dem IT-Betrieb. Eine effektive Kommunikation mit ITOps und/oder SecOps sowie die Abstimmung der Ziele mit Infrastruktur- und Sicherheitsteams kann eine einheitliche und sichere Entwicklungspipeline schaffen.

Komplexe Tools und fehlende Standardisierung

Die Verwaltung einer großen Bandbreite an Tools für Container-Orchestrierung, Monitoring und Bereitstellung führt zu Integrationsproblemen und einer höheren kognitiven Belastung. DevOps-Teams haben möglicherweise Schwierigkeiten, über den gesamten Entwicklungslebenszyklus hinweg standardisierte Methoden zu etablieren. Das führt zu Ineffizienzen, längeren Lernkurven und möglichen Fehlern.

Skalierungsbarrieren

Skalierungsbarrieren – ob bei Technologie, Methoden oder Teamkompetenzen – können die Fähigkeit von DevOps-Teams beeinträchtigen, die Anforderungen einer wachsenden cloudnativen Umgebung zu erfüllen. Eine ineffiziente Skalierung kann zu Engpässen, schlechter Leistung und Verzögerungen bei der Bereitstellung von Anwendungen für Endnutzer führen. Um den wachsenden Anforderungen des Unternehmens gerecht zu werden, müssen DevOps-Teams auf Automatisierung und effizientes Ressourcenmanagement setzen.

Probleme beim Change Management

Continuous-Integration- und Continuous-Deployment-Pipelines (CI/CD) steigern zwar die Effizienz, erhöhen aber auch die Häufigkeit von Änderungen. Stellen Sie sicher, dass Sie diese Änderungen sorgfältig und effektiv verwalten, der Betrieb möglichst wenig beeinträchtigt wird und die Auswirkungen auf Sicherheit und Compliance anschließend überprüft werden.

Verlust von Funktionen aus Legacy-Anwendungen

Bei der Integration von Legacy-Anwendungen in neue cloudnative Ökosysteme können Kompatibilitätsprobleme, die Abhängigkeit von veralteten Frameworks und der Bedarf an umfangreichen Umstrukturierungen Herausforderungen darstellen. Dies kann zum Verlust von Funktionen aus Legacy-Anwendungen führen und die DevOps-Teams beeinträchtigen, die für deren Wartung und Weiterentwicklung zuständig sind.

Strategische Ansätze zur Optimierung der cloudnativen Anwendungsentwicklung

Um die Vorteile der cloudnativen Anwendungsentwicklung vollständig zu erschließen, sind strategische Initiativen erforderlich, etwa schnellere Übergänge durch Unterstützung von Drittanbietern, Programme zur Kompetenzsteigerung, die Einführung von Platform Engineering und die Bewertung von Erfolgskennzahlen.

Übergänge durch Unterstützung von Drittanbietern beschleunigen

82 % der befragten Unternehmen setzen bereits cloudnative Entwicklungsansätze und -tools ein, kommen jedoch größtenteils nur langsam voran. Daher suchen die meisten Unternehmen aktiv nach einem Drittanbieter, der sie bei ihren cloudnativen Entwicklungsanforderungen unterstützt, denn die Nutzung externen Fachwissens kann Übergänge beschleunigen, die Sicherheit verbessern und Entwicklungsprozesse optimieren.

Unternehmen greifen außerdem auf Unterstützung durch Drittanbieter zurück, um die zunehmende Cloud-Nutzung und die damit verbundenen Kosten zu verwalten. Zu den wichtigsten Schwerpunkten gehören für Unternehmen auch die Absicherung der Cloud-Infrastruktur, die Automatisierung von Anwendungs-Tests, -Bereitstellung oder -Monitoring, die Transformation von Legacy-Anwendungen für die Cloud sowie die Auswahl geeigneter Technologien und Methoden für Implementierung und Integration.

Programme zur Kompetenzsteigerung etablieren

Unternehmen sollten in Programme zur Kompetenzsteigerung ihrer Teams investieren. Überprüfen Sie die aktuellen Fähigkeiten und identifizieren Sie Wissenslücken. Definieren Sie rollenspezifische Lernpfade mit Themen wie Cloud-Plattformen, Microservices und DevOps. Wählen Sie aus verschiedenen Schulungsangeboten wie Onlinekursen und Zertifikaten. Fördern Sie den internen Wissensaustausch und räumen Sie kontinuierlichem Lernen Zeit ein.

Platform Engineering einführen

Bei dieser Strategie wird eine Entwicklerplattform geschaffen und gepflegt, um die Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen zu beschleunigen. Die Plattform dient als Grundlage und stellt Self-Service-APIs, Tools, Dienste, Wissen und Support in Form eines einheitlichen internen Produkts bereit.

Die Einführung von Platform-Engineering-Praktiken verfolgt mehrere Ziele:

• Kognitive Belastung der Nutzer reduzieren: Plattformen verbergen komplexe Architekturdetails und reduzieren dadurch die kognitive Belastung der Nutzer. So können sich Teams auf die Entwicklung von Funktionen konzentrieren, ohne von den Komplexitäten der Infrastruktur überfordert zu werden.
• Zuverlässigkeit und Resilienz verbessern: Ein Grundsatz besteht darin, Experten mit der Konfiguration und Überwachung der Plattformfunktionen zu betrauen. Die Zentralisierung von Fachwissen und Governance stellt sicher, dass Dienste resilient und stabil genug sind, um Ausfälle zu verkraften.
• Produktentwicklung und -bereitstellung beschleunigen: Platform Engineering beschleunigt den Entwicklungslebenszyklus durch den Einsatz vorgefertigter Tools und gemeinsam genutzten Wissens. Die Wiederverwendung von Komponenten und Best Practices verbessert Effizienz und Konsistenz.
• Risiken für Sicherheit, Regulierung und Funktionalität senken: Der Einsatz von Plattformen kann durch die Durchsetzung von Standards und Kontrollen die Wahrscheinlichkeit von Sicherheitsverletzungen senken, Compliance sicherstellen und das Risiko funktionaler Probleme in Produkten und Diensten reduzieren.
• Prozesse automatisieren und standardisieren: Durch die Optimierung von Workflows, die Reduzierung manueller Eingriffe und die Verbesserung der Prozesszuverlässigkeit gewährleisten diese Prozesse Konsistenz und Reproduzierbarkeit über den gesamten Entwicklungslebenszyklus hinweg.
• Self-Service-Bereitstellung von Infrastruktur nutzen: Self-Service-Schnittstellen ermöglichen Teams den bedarfsgerechten Zugriff auf Ressourcen, verringern Engpässe, erhöhen die Skalierbarkeit und beseitigen manuelle Schritte im Entwicklungsprozess.
• Containerisierung für Skalierbarkeit und Ressourcennutzung einsetzen: Priorisieren Sie Containerisierung für Skalierbarkeit, Portabilität und eine effiziente Ressourcennutzung. Das Ergebnis ist eine einheitliche, schlanke Umgebung für Programme.
• Kollaborative DevOps-Praktiken anwenden: Die Plattform wird mit Tools für die Zusammenarbeit kombiniert und ermöglicht so eine reibungslose Kommunikation und Koordination zwischen Entwicklung, Betrieb und anderen Stakeholdern. Dadurch entsteht ein geschlossenes Ökosystem und Silos werden aufgebrochen.

Erfolg anhand empfohlener Kennzahlen bewerten

Die regelmäßige Überwachung und Bewertung wichtiger Kennzahlen im cloudnativen Umfeld liefert DevOps-Teams und Stakeholdern wertvolle Erkenntnisse über Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit cloudnativer Apps. Kontinuierliche Verbesserungen auf Grundlage von Indikatoren wie hoher Bereitstellungshäufigkeit, kurzer Vorlaufzeit für Änderungen, erfolgreicher automatischer Skalierung und niedrigen Fehlerraten helfen Unternehmen, sich an veränderte Anforderungen anzupassen und optimale Ergebnisse zu erzielen.

Berücksichtigen Sie diese Kennzahlen zur Bewertung der Wirksamkeit Ihrer cloudnativen Anwendungen:

• Hohe Bereitstellungshäufigkeit: Eine hohe Bereitstellungshäufigkeit weist auf einen agilen und effizienten Entwicklungsprozess hin, in dem Teams schnell auf Geschäftsanforderungen reagieren, neue Funktionen bereitstellen und sich an veränderte Anforderungen anpassen können.
• Kurze Vorlaufzeit für Änderungen: Kurze Entwicklungs-Vorlaufzeiten weisen auf einen vereinfachten und schnellen Entwicklungsprozess hin. Das bedeutet, dass der Zeitraum zwischen der Planung einer Änderung und ihrer Überführung in die Produktion kurz ist – ein Zeichen für schnelle Innovation und Reaktionsfähigkeit.
• Wiederherstellungszeit: Diese Kennzahl gibt an, wie schnell Dienste nach einer Fehlfunktion oder einem Ausfall wiederhergestellt werden können. Schnelle und effiziente Prozesse für Reaktion und Wiederherstellung bei Vorfällen weisen auf ein gut vorbereitetes System hin und minimieren dadurch Ausfallzeiten.
• Anwendungsfehlerraten: Niedrige Fehlerraten deuten auf ein stabiles und gut gewartetes Programm hin. Durch die Erfassung der Häufigkeit und Schwere von Problemen oder Fehlern in der Anwendung tragen sie zu einer positiven Benutzererfahrung bei und minimieren Unterbrechungen.
• Fehlerquote bei Änderungen: Eine niedrige Fehlerquote bei Änderungen weist auf ein stabiles und zuverlässiges Bereitstellungsverfahren hin. Sie bedeutet, dass Änderungen umfassend geprüft werden und die Wahrscheinlichkeit, Fehler oder Probleme in die Produktionsumgebung einzuführen, gering ist.
• Hohe Verfügbarkeit/Betriebszeit: Dies zeigt den prozentualen Anteil der Zeit, in der die Anwendung betriebsbereit und verfügbar ist. Eine hohe Verfügbarkeit stellt sicher, dass Nutzer das Programm jederzeit verwenden können, wenn sie es benötigen, und verbessert dadurch Kundenzufriedenheit und Geschäftskontinuität.
• Rate der Sicherheitsvorfälle: Diese Rate erfasst die Häufigkeit von Sicherheitsproblemen wie Datenschutzverletzungen und unbefugtem Zugriff. Eine niedrige Rate von Sicherheitsvorfällen deutet darauf hin, dass die vorhandenen Sicherheitsmaßnahmen wirksam sind.
• Hohe IaC-Compliance: Ein hoher Grad an Infrastructure-as-Code-Compliance (IaC) fördert Konsistenz, Reproduzierbarkeit und Versionskontrolle im Infrastrukturmanagement, senkt das Risiko einer Konfigurationsabweichung und verbessert die Sicherheit.

Fazit: Die Vorteile der cloudnativen Anwendungsentwicklung vollständig ausschöpfen

Cloudnative Anwendungsentwicklung ist eine wichtige Strategie für Unternehmen, die ihre Wettbewerbsposition in der Branche behaupten möchten. Die Vielseitigkeit cloudnativer Praktiken ermöglicht es Entwicklern, sowohl Legacy-Anwendungen als auch neue Bereitstellungen nahtlos anzupassen und zu optimieren und die Flexibilität der Cloud vollständig zu nutzen. Trotz ihrer inhärenten Einschränkungen bietet ihre modulare Architektur mehr Geschwindigkeit und Flexibilität, mit denen traditionelle Systeme nicht mithalten können.