Cloud Native es un patrón de arquitectura de software utilizado para desarrollar y operar servicios y aplicaciones que se ejecutan en un entorno de computación en la nube.
Este término también se usa para describir entornos que ayudan a tener apps basadas en microservicios dentro de contenedores orquestados por kubernetes, con los cuales se reducen costos y tiempos de producción.
Las tecnologías cloud native son importantes porque ayudan a crear y ejecutar aplicaciones escalables en entornos dinámicos y modernos, para que aquellos sistemas poco acoplados sean más manejables y resistentes. Si al cloud native se le añade una automatización sólida, es posible realizar cambios de alto impacto con menos recursos.
Actualmente cualquier negocio, grande o pequeño, requiere procesos de digitalización rápidos y adaptativos que le permitan lanzar sus aplicaciones y disfrutar de los beneficios que la nube ofrece. Para esto, es indispensable la implementación de aplicaciones en la nube nativas, resilientes y escalables, alojadas en Plataforma-como-servicio (PaaS).
Cloud Native utiliza los principios esenciales de cloud computing, como escalabilidad, elasticidad y agilidad, que posibilita aceptar cambios rápidos a gran escala. En este artículo te explicamos a detalle estas y otras características, los cuatro principios de la arquitectura cloud y sus distintas aplicaciones.
¿Qué es Cloud Native?
“Cloud Native” es un término que se refiere a la creación y operación de aplicaciones y servicios de software de manera que aprovechen al máximo las ventajas y características de la nube. En lugar de simplemente trasladar aplicaciones tradicionales a la nube, las aplicaciones nativas de la nube están diseñadas específicamente para funcionar de manera eficiente y escalable en entornos de nube.
Las características principales de una aplicación “Cloud Native” incluyen:
- Arquitectura basada en microservicios: En lugar de construir una aplicación como un monolito único, las aplicaciones nativas de la nube se dividen en componentes más pequeños y autónomos llamados microservicios. Esto permite una mayor flexibilidad, escalabilidad y mantenimiento independiente de cada componente.
- Contenedores: Las aplicaciones “Cloud Native” suelen ser empaquetadas en contenedores, que son entornos aislados que contienen todo lo necesario para que una aplicación se ejecute de manera consistente en diferentes entornos. Docker es una de las tecnologías comunes para la gestión de contenedores.
- Orquestación de contenedores: Para gestionar y coordinar la implementación, escalabilidad y el balanceo de carga de los contenedores, se utilizan herramientas de orquestación como Kubernetes. Estas herramientas permiten automatizar tareas complejas y asegurarse de que los microservicios estén disponibles y funcionando correctamente.
- Escalabilidad dinámica: Las aplicaciones “Cloud Native” están diseñadas para escalar automáticamente según la demanda. Esto significa que los recursos computacionales pueden aumentar o disminuir de manera dinámica según las necesidades de la aplicación, lo que mejora el rendimiento y la eficiencia.
- DevOps y automatización: La cultura DevOps impulsa la colaboración entre equipos de desarrollo y operaciones para permitir la entrega continua y la implementación automatizada. Las aplicaciones “Cloud Native” suelen integrar prácticas de automatización en todo el ciclo de vida de desarrollo y operación.
De acuerdo con la Cloud Native Computing Foundation, las tecnologías cloud native “empoderan a las organizaciones para construir y correr aplicaciones escalables en ambientes dinámicos modernos, como lo son hoy las nubes públicas, privadas o híbridas. Temas como contenedores, mallas de servicios, microservicios, infraestructura inmutable y APIs declarativas son ejemplos de este enfoque”.
Por lo anterior, estas técnicas permiten crear sistemas de bajo acoplamiento que son resilientes, administrables y observables. Y, en conjunto con una automatización robusta, los ingenieros pueden realizar cambios de alto impacto de manera frecuente y predecible con un mínimo esfuerzo.
El significado original de “computación en la nube” se ha ido diluyendo a través del tiempo. Para muchos, “computación en la nube” significa “almacenamiento en la nube”, pero la computación en la nube es mucho más que eso.
De acuerdo con un sondeo de la Cloud Native Computing Foundation (CNCF), el 83% de las compañías reportan el uso de contenedores en su producción, lo que demuestra el rápido crecimiento y adopción de la tecnología cloud native en el mundo empresarial.
Cloud native es la evolución de la computación en la nube y las aplicaciones cloud native se diseñan para funcionar en entornos de computación en la nube.
Esto significa que están optimizadas para el uso de máquinas virtuales y servicios en la nube, y se pueden implementar de forma ágil y flexible. Las aplicaciones cloud native se pueden desarrollar usando una variedad de lenguajes de programación, frameworks y plataformas. Se pueden desplegar en entornos de computación en la nube pública, privada o híbrida.
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Características del Cloud Native
El cloud native tiene una serie de características que lo hacen especialmente adecuado para entornos de nube:
- Escalabilidad: los servicios y aplicaciones cloud native deben poder escalar de forma horizontal y vertical para satisfacer el incremento de la demanda, de manera rápida y dinámica, con pocas restricciones en términos del hardware en que se ejecutan. Esta característica se refiere a la capacidad de aumentar o disminuir el tamaño de una aplicación para adaptarse a los cambios en el tráfico.
- Velocidad y eficiencia: los servicios y aplicaciones cloud native deben ser eficientes en el uso de recursos para minimizar los costos, y desarrollar, probar y entregar código de calidad mucho más rápido. Cloud Native aumenta la capacidad de los equipos sin aumentar el gasto de las empresas.
- Disponibilidad: la capacidad de una aplicación de seguir funcionando aunque haya un fallo en algún componente.
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Además de estas principales características, existen cuatro pilares fundamentales del Cloud Native.
Los 4 pilares del Cloud Native
1. Continuous Delivery (entrega continua)
Es la habilidad que permite desplegar cualquier tipo de cambio desde una nueva configuración, solución de bugs entre otros, al entregar software a nuestros clientes de una manera segura y rápida. El Continuous Delivery permite que los equipos de desarrollo automaticen el proceso de despliegue para entregar software más rápido, recibiendo retroalimentación en menor tiempo; además de mejorar el tiempo de testing, costos asociados a la forma de desarrollo tradicional, escalabilidad y despliegue de código en cualquier fase del ciclo de desarrollo.
Esta práctica les permite a los desarrolladores crear, probar y preparar automáticamente cambios en código, verificando actualizaciones en las aplicaciones en varias dimensiones antes de enviarlas a sus usuarios. Todo esto con el objetivo de mejorar la eficacia y rapidez de la entrega de software.
2. DevOps
Esta es una metodología que combina Dev (desarrollo de software) con Ops (operaciones), y su objetivo es mejorar y maximizar las comunicaciones entre los equipos de trabajo para que puedan producir y probar software de una manera más eficiente.
El término “DevOps” fue acuñado en 2009 por Patrick Debois, un ingeniero belga, y se popularizó rápidamente como un enfoque para la entrega de software más rápida y confiable. Según un informe de Gartner de 2021, se espera que el mercado mundial de herramientas de DevOps alcance los $15 mil millones en 2023.
Es la manera en que afrontamos los retos culturales y técnicos para una estrategia cloud-native. La palabra combina las prácticas de desarrollo (Dev) con operaciones (Ops) y permite adaptarse al entorno de Cloud Native para asegurar que una empresa entregue constantemente un software de calidad y al mismo tiempo maximice el retorno de inversión. A medida que evoluciona el negocio también lo hacen sus prácticas DevOps.
3. Microservicios
Este tipo de aplicaciones se componen de módulos independientes conectados en red, denominados microservicios. Se trata de un patrón de arquitectura usado para efectivamente expandir el proceso de desarrollo y entrega de software, evitando las estrategias lentas y riesgos de los desarrollos monolíticos. Con microservicios se desarrolla la aplicación en pequeños servicios de manera totalmente independiente.
El estilo arquitectónico de microservicios es una evolución del estilo arquitectónico SOA (Arquitectura Orientada a Servicios) con este modelo se adquiere mayor agilidad, escalabilidad y resiliencia.
Al ser independientes los servicios, se pueden usar diferentes lenguajes o plataformas, ser liderados por equipos distintos y en general ser mucho más agresivos para lanzar nuevas funcionalidades sin afectar las demás. Estos interactúan entre sí a través de la exposición de APIs y mantienen su independencia. Una de las ventajas de usar microservicios es que adaptan su escala fácilmente a la demanda del sistema.
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4. Contenedores
Los contenedores son una especie de sistema operativo (SO) pequeño que contiene lo mínimo indispensable para correr una aplicación, en la que el código viene empacado junto con sus librerías y dependencias, el cual puede correr casi en cualquier lugar, ya sea desktop, IT tradicional o en la nube. Una de las ventajas más grandes de los contenedores es su portabilidad y comportamiento predecible entre diferentes ambientes.
En su esencia, los contenedores son una manera de empaquetar software. Un contenedor se ejecuta de manera predecible, repetible e inmutable. No hay errores asociados a mover el código de máquina en máquina, pues al lanzar una nueva funcionalidad, se despliegan máquina y código en un mismo contenedor. Todo lo que el servicio necesita, las librerías, dependencias y sistema operativo, está empaquetado en el contenedor en sí. Es similar a trabajar con máquinas virtuales, pero sin la carga e ineficiencia de montar un sistema operativo completo.
Un contenedor es una especie de máquina virtual muy portable y es menos exigente en cuanto a recursos de cómputo que las máquinas virtuales convencionales (por eso se las llama livianas o ligeras). Los contenedores pueden ejecutar microservicios, funciones independientes o incluso aplicaciones monolíticas tradicionales.
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Tecnologías de Cloud Native
Gracias al ágil desarrollo de infraestructuras y software de alto rendimiento se pueden obtener soluciones totalmente funcionales y operativas en la nube. Para ello se cuenta con las siguientes soluciones Cloud Native de alto nivel:
- Contenedores: unidades estándar de software que empaquetan el código y todas sus dependencias para que la aplicación se ejecute de un entorno informático a otro de forma rápida y confiable.
- Orquestador de contenedores: automatización de la mayoría de las operaciones necesarias para ejecutar cargas de trabajo y servicios en contenedores.
- Plataforma de soluciones Cloud: conjunto de servicios de computación en la nube ofrecidos a través de Internet.
- Plataforma como Servicio (PaaS): conjunto de servicios basados en la nube que permite a los desarrolladores crear aplicaciones a una gran velocidad.
- Plataforma de automatización de infraestructura.
- Infraestructura como código.
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Importancia del cloud native
La principal ventaja de Cloud native es que permite a las empresas escalar de forma más eficiente y segura. Cloud native también es más barato que la computación en la nube tradicional, ya que las empresas no tienen que pagar por el hardware y el software adicionales.
Cloud native es importante porque permite a las empresas escalar de manera más eficiente y segura. Kubernetes es uno de los software más populares para la implementación y orquestación de aplicaciones nativas en la nube. Originalmente fue desarrollado por Google y ahora es mantenido por Cloud Native Computing Foundation.
Una aplicación cloud native muy conocida es Netflix, que comenzó a mover su arquitectura hacia la nube en 2009 y hoy en día opera completamente en la nube de AWS. Netflix utiliza una arquitectura de microservicios y herramientas de código abierto como Spinnaker y Asgard para automatizar el despliegue y la gestión de sus aplicaciones en la nube.
En un solo día, Netflix puede realizar miles de cambios en su plataforma, lo que demuestra la escalabilidad y la eficiencia de su enfoque cloud native.
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La capacidad de escalar de manera eficiente y segura es lo que hace que las empresas nativas de la nube sean únicas. Las empresas nativas de la nube también son más baratas de operar, ya que no tienen que pagar por hardware y software adicional.
Otra ventaja de las empresas nativas de la nube es que pueden usar la tecnología más nueva más rápidamente. Por ejemplo, si se lanza un nuevo lenguaje de programación, las empresas nativas de la nube pueden adoptar más rápidamente que las empresas tradicionales.
La comunidad nativa de la nube es un grupo de empresas comprometidas con el enfoque nativo de la nube; también proporciona una serie de recursos, como Cloud Native Computing Foundation, que proporciona un foro para el debate y la colaboración. La comunidad incluye empresas como Google, IBM, Microsoft y Red Hat.
La comunidad también ofrece programas de capacitación y certificación. Por ejemplo, Cloud Native Computing Foundation ofrece un programa de administrador certificado de Kubernetes. La Cloud Native Computing Foundation proporciona una plataforma para el debate y la colaboración, e incluye una serie de recursos, como un foro, programas de capacitación y certificación, y un sitio web.
Evolución del cloud native
La computación en la nube se originó en la década de 1960, cuando los científicos de la computación comenzaron a darse cuenta de que podrían compartir recursos de cómputo a través de una red. Esto permitió a los investigadores realizar cálculos más complejos y obtener resultados más rápidos.
A mediados de la década de 1990, se comenzó a hablar de “computación distribuida”, pero el término no se popularizó hasta que se inventó Internet.
La computación en la nube se basa en la idea de que los recursos de cómputo se pueden compartir de forma eficiente a través de una red, como Internet.
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Actualmente, la popularidad de la computación en la nube comenzó a crecer a mediados de la década de 2000, cuando empresas como Amazon y Google comenzaron a ofrecer servicios de computación en la nube a los consumidores.
Los servicios de computación en la nube se hicieron populares porque eran más fáciles de usar y más económicos que los sistemas tradicionales. Los usuarios no necesitaban comprar ni mantener hardware ni software, y podían acceder a sus aplicaciones desde cualquier lugar con una conexión a Internet.
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Conclusiones
Cloud native es el futuro de la informática. Permite a las empresas escalar de manera más eficiente y segura, y es más barato de operar. Las empresas nativas de la nube también pueden usar la tecnología más nueva más rápidamente.
La comunidad nativa de la nube proporciona una serie de recursos, como Cloud Native Computing Foundation, que proporciona un foro para el debate y la colaboración. Si está interesado en el enfoque nativo de la nube, debe encontrar su comunidad empresarial y proporcionarle una plataforma.
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Referencias
- Aplyca. Cloud Native: principios, aplicaciones y desafíos. Aplyca, 2022.
- IBM. Cloud Native: una plataforma nativa de la nube, escalable y de alta seguridad. IBM, s/a.
- Codster. ¿Cómo ayuda Cloud Native a tu negocio? Codster, s/f.
- Felipe Andrés Velásquez Castro. ¿Qué es Cloud Native? Google Developers, 2020
Acerca de Whitestack
Whitestack es una empresa líder en el despliegue productivo de soluciones basadas en tecnologías y código abierto, con un fuerte foco en la industria de telecomunicaciones.
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