La arquitectura nativa de la nube permite que las aplicaciones aprovechen las tecnologías modernas para lograr una mayor escalabilidad, flexibilidad y resiliencia en el panorama digital. Como resultado, numerosas organizaciones están migrando sus cargas de trabajo a entornos híbridos y de nube. Esta adopción generalizada ha revolucionado el diseño y desarrollo de aplicaciones, promoviendo un enfoque nativo de la nube.
El desarrollo nativo de la nube implica diseñar, crear y ejecutar aplicaciones utilizando servicios, herramientas y principios de la nube como microservicios, contenerización y DevOps. Este enfoque garantiza que las aplicaciones aprovechen plenamente las ventajas de la nube, incluidas la escalabilidad, la elasticidad y la flexibilidad.
¿Intrigado por la tecnología nativa de la nube? Profundice a medida que exploramos sus matices, incluidos ejemplos del mundo real, principios arquitectónicos y el proceso de desarrollo. Descubra los beneficios de adoptar la arquitectura nativa de la nube y el papel de la Cloud Native Computing Foundation (CNCF) en la configuración del futuro de la computación en la nube.
¿Qué es nativo de la nube?
Nativo de la nube se refiere a diseñar software de manera que pueda utilizar plenamente las capacidades de la nube. Este concepto implica diseñar, construir y ejecutar aplicaciones escalables, resistentes y flexibles que puedan beneficiarse de la informática distribuida que ofrece el modelo de entrega en la nube.
La Cloud Native Computing Foundation (CNCF), una organización industrial sin fines de lucro, define la nube nativa como “tecnologías [que] permiten a las organizaciones crear y ejecutar aplicaciones escalables en entornos modernos y dinámicos, como nubes públicas, privadas e híbridas”. En pocas palabras, la definición de CNCF de nativo de la nube se refiere a aplicaciones que se pueden implementar y escalar en múltiples entornos informáticos.
Las aplicaciones nativas de la nube aprovechan tecnologías y conceptos como contenedores, orquestación de contenedores y microservicios para lograr la portabilidad, escalabilidad y flexibilidad que son fundamentales para el modelo de computación en la nube. En lugar de centrarse en el entorno informático o la plataforma de nube específica, el enfoque nativo de la nube enfatiza la arquitectura de la aplicación.
La definición tradicional de nativo de la nube requiere que las aplicaciones se crean para utilizar de manera óptima los servicios nativos de un proveedor de nube específico. Por el contrario, la propuesta contemporánea considera que las aplicaciones son independientes de la plataforma y del proveedor, eliminando cualquier límite en la plataforma, los servicios y los proveedores que una aplicación u organización puede emplear.
Nativo de la nube representa un enfoque filosófico, más que un conjunto de herramientas, para crear aplicaciones que sean adecuadas para entornos de nube. En este sentido, la nube nativa también es un objetivo organizacional que aliena a las organizaciones a modernizar su infraestructura y procesos, permitiéndoles elegir las tecnologías y servicios que mejor se adaptan a aplicaciones y casos de uso específicos.
Ejemplos de nativos de la nube
En general, adoptar un enfoque nativo de la nube permite a las organizaciones volverse más ágiles, resilientes y escalables, lo que en última instancia puede brindarles una ventaja competitiva en el acelerado panorama digital actual. Algunas empresas notables que han tomado la iniciativa en la implementación de tecnologías y conceptos nativos de la nube incluyen Netflix, Spotify, Airbnb, Lyft y Capital One. Los proveedores de servicios en la nube (CSP), como Amazon Web Services (AWS), han creado negocios completos en torno a infraestructura y servicios que apoyan a las organizaciones en la adopción de arquitecturas nativas de la nube.
Arquitectura nativa de la nube
La arquitectura nativa de la nube se refiere al diseño e implementación de un sistema completo de infraestructura de aplicaciones utilizando tecnologías y conceptos nativos de la computación en la nube, como microservicios, contenedores, orquestación dinámica y entrega continua. La arquitectura nativa de la nube permite sistemas altamente escalables y resistentes que se pueden implementar y administrar sin esfuerzo en la nube.
Las tecnologías, conceptos y principios clave de la arquitectura nativa de la nube comprenden contenedores, microservicios, DevOps, automatización y orquestación e infraestructura inmutable.
1) Contenedores
Los contenedores proporcionan una forma estándar de empaquetar aplicaciones junto con todas sus dependencias en una única unidad portátil. Las aplicaciones nativas de la nube están empaquetadas como contenedores, lo que proporciona una forma liviana, portátil y eficiente en recursos de probar, mover e implementar aplicaciones en Múltiples entornos informáticos. Los contenedores también permiten microservicios, otro enfoque arquitectónico clave que complementa la nube.
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2) microservicios
Los microservicios son un enfoque arquitectónico que divide las aplicaciones en componentes de software más pequeños, reutilizables y poco acoplados, cada uno de los cuales realizan una funcionalidad muy específica. Al ser modular y altamente independiente, varios equipos pueden trabajar en paralelo en diferentes componentes de una aplicación para acelerar el tiempo de comercialización. Al descomponer aplicaciones grandes en servicios más pequeños, los microservicios no solo promueven una mejor organización, sino que también se alinean bien con equipos multifuncionales más pequeños y metodologías DevOps.
LEER MÁS: Microservicios – ¿Qué son? y ¿Cómo funcionan?
3) DevOps
Si bien las prácticas de DevOps no son exclusivas de la nube, se han convertido en un componente necesario de los entornos nativos de la nube. El enfoque DevOps prioriza la colaboración e integración de procesos, herramientas y equipos. Crea un entorno donde el software se puede desarrollar e implementar rápidamente, según sea necesario y con una interrupción mínima, lo que permite alcanzar los objetivos de integración y entrega continua (CI/CD) de la organización.
Esta sinergia entre DevOps y las tecnologías nativas de la nube, en última instancia, mejora la agilidad y la eficiencia del desarrollo y las operaciones de software.
4) Automatización y orquestación
Las aplicaciones nativas de la nube a menudo aprovechan la automatización, reemplazando tareas manuales, como el mantenimiento y la actualización, con scripts o códigos para que se realicen de manera fluida y confiable. También están diseñados para ser administrados dinámicamente, lo que significa que la aplicación y la infraestructura subyacente pueden adaptarse automática y dinámicamente a las condiciones y demandas cambiantes. Esto incluye la capacidad de aumentar o reducir dinámicamente los recursos en función de la carga de tráfico y la autorreparación durante fallas e interrupciones.
Esta autogestión generalmente se logra a través de herramientas de automatización y orquestación, como Kubernetes, que pueden monitorear aplicaciones e infraestructura y responder dinámicamente según reglas y políticas predefinidas. La automatización y la orquestación son características clave de la arquitectura nativa de la nube, ya que permiten capacidad de respuesta, escalabilidad, optimización de costos y resiliencia.
5) Infraestructura inmutable
Las aplicaciones nativas de la nube están diseñadas para ejecutarse en cualquier infraestructura de nube, como Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure y Google Cloud. Sin embargo, los componentes de la infraestructura se tratan como inmutables, lo que significa que no se pueden modificar después de la implementación. Esto significa que los componentes de la infraestructura, como los servidores, se tratan como desechables y se descartan en lugar de actualizarse. Las aplicaciones nativas de la nube simplemente se trasladan a una nueva infraestructura si se necesitan actualizaciones o correcciones. Esto elimina posibles interrupciones y garantiza coherencia y confiabilidad.
En general, las tecnologías y principios clave de la nube nativa se centran en permitir agilidad, escalabilidad, confiabilidad y eficiencia en el desarrollo, implementación y administración de aplicaciones en la nube.
Aplicaciones nativas de la nube
Tradicionalmente, las aplicaciones empresariales siguen una arquitectura monolítica, lo que significa que un único bloque de código define todas las funcionalidades. También suelen implementarse en hardware dedicado o máquinas virtuales (VM). Como resultado, estas aplicaciones son considerablemente más difíciles de escalar y mantener, y requieren intervención manual para manejar los picos de demanda, las interrupciones y las actualizaciones.
Las aplicaciones nativas de la nube son programas de software diseñados utilizando un conjunto de principios que optimizan la escalabilidad, flexibilidad y resistencia de la nube. Los microservicios, los contenedores y la orquestación de contenedores son las pilas de tecnología habilitadas que permiten que las aplicaciones nativas de la nube se beneficien de la naturaleza distribuida de la nube.
Nativos de la nube y microservicios
Las aplicaciones nativas de la nube generalmente se crean como microservicios múltiples e independientes, cada uno alojado dentro de su propio contenedor y orquestado dinámicamente con otros contenedores para una utilización óptima de los recursos. Aunque los microservicios son independientes, se pueden vincular de forma coordinada para ofrecer una funcionalidad compleja e integral. Los microservicios son escalables de forma independiente y permiten un control granular para la optimización de recursos, lo que garantiza que las aplicaciones nativas de la nube solo consuman los recursos que necesitan.
Nativo de la nube y contenedorización
Los contenedores proporcionan un entorno de ejecución ligero y coherente, lo que permite que las aplicaciones y los servicios se ejecuten de forma coherente en diferentes infraestructuras y plataformas. Es importante tener en cuenta que una aplicación nativa de la nube no se define por dónde se ejecuta, sino por cómo se construye.
Dado que las aplicaciones nativas de la nube aprovechan la contenedorización, no están vinculadas necesariamente a ningún entorno informático específico. Básicamente, las aplicaciones nativas de la nube están diseñadas para funcionar en muchas plataformas, incluidas nubes públicas, nubes privadas e incluso servidores heredados. Uno de los objetivos clave de la nube nativa es evitar el bloqueo de la nube y la plataforma.
Nativo de la nube y Kubernetes
Las aplicaciones nativas de la nube bien diseñadas aprovisionan y configuran tareas automáticamente y pueden asignar recursos dinámicamente según los requisitos de la aplicación. Kubernetes se ha convertido en el estándar de facto para la orquestación de contenedores. Proporciona una plataforma poderosa para administrar e implementar aplicaciones en contenedores a escala, lo que la convierte en una opción ideal para las empresas que buscan adoptar una arquitectura nativa de la nube. Kubernetes ofrece un amplio conjunto de funciones para administrar aplicaciones en contenedores, incluido el escalado automatizado, el equilibrio de carga y las capacidades de autorreparación.
Desarrollo de aplicaciones nativas de la nube
La arquitectura general de cualquier software nativo de la nube involucra la capa de aplicación, la capa de datos y las interacciones:
Aplicación nativa de la nube
La capa de aplicación es donde reside la lógica empresarial y la funcionalidad del software. En el paradigma nativo de la nube, las aplicaciones deben construirse de manera que permitan prácticas operativas nativas de la nube. Por ejemplo, normalmente están diseñados como una colección de microservicios débilmente acoplados para permitir un escalamiento independiente y actualizaciones fluidas.
Datos nativos de la nube
La capa de datos es donde vive el “estado” en el software nativo de la nube. Al igual que el código de la aplicación, los datos generalmente se almacenan en bases de datos distribuidas o almacenes de datos diseñados para escalar horizontalmente en múltiples nodos de un clúster.
Interacciones nativas de la nube
El software nativo de la nube es una composición de aplicaciones y datos, y la forma en que estas entidades interactúan entre sí definen en última instancia la funcionalidad del software. Debido a la distribución extrema y los entornos informáticos cambiantes, las interacciones nativas de la nube también han evolucionado significativamente con respecto a las arquitecturas de software tradicionales.
En el paradigma nativo de la nube, las interacciones generalmente se manejan a través de interfaces de programación de aplicaciones (API), que permiten que diferentes componentes de la aplicación se comuniquen entre sí y con otros sistemas. Las API están diseñadas para ser livianas y sin estado, lo que las hace más fáciles de administrar y escalar.
Infraestructura nativa de la nube
Las aplicaciones nativas de la nube actuales se consideran aplicaciones en movimiento, ya que se mueven constantemente entre entornos informáticos y la infraestructura subyacente también cambia y se actualiza constantemente. Las aplicaciones nativas de la nube desacoplan las aplicaciones de la infraestructura subyacente a través de tecnologías como la contenedorización y la computación sin servidor. La computación sin servidor es una tecnología optimizada y nativa de la nube para alojar aplicaciones basadas en la nube donde un servidor se ejecuta durante períodos breves solo cuando lo necesita una aplicación o servicio.
LEER MÁS: Computación sin servidor: ¿Qué es? y ¿Cómo funciona?
En general, el paradigma nativo de la nube abstrae la infraestructura subyacente y la exponen a través de API. Esto facilita la escala y el cambio de aplicaciones, lo que indirectamente mejora la disponibilidad y la resiliencia. La infraestructura se considera inmutable y de corta duración en lugar de permanente: si un servidor deja de funcionar, puede destruirse instantáneamente y reemplazarse por uno nuevo.
Al adoptar este enfoque, las aplicaciones nativas de la nube pueden adaptarse mejor a los requisitos y condiciones cambiantes. Como resultado, las aplicaciones nativas de la nube permanecen estables incluso cuando la infraestructura subyacente cambia constantemente o experimenta dificultades, lo que mejora su solidez y flexibilidad generales.
Beneficios de la arquitectura nativa de la nube
La arquitectura nativa de la nube ofrece ciertos beneficios para los usuarios, desarrolladores y organizaciones, como portabilidad, ahorro de costos, escalabilidad, flexibilidad y resiliencia.
1) Portabilidad
La arquitectura nativa de la nube desacopla las aplicaciones de la infraestructura y las plataformas subyacentes. Las organizaciones no tienen que preocuparse por aprovechar las características exclusivas de los proveedores que potencialmente pueden bloquear sus aplicaciones.
2) Ahorro de costos
La adopción de tecnologías nativas de la nube puede reducir los costos al eliminar la necesidad de infraestructura y hardware costosos. Los ahorros de costos nativos de la nube también se deben en parte a la optimización de recursos. Herramientas y tecnologías como la orquestación de contenedores y la computación sin servidor permiten la asignación dinámica de recursos según sea necesario y pueden reducirse hasta cero cuando no están en uso.
3) Escalabilidad
La arquitectura nativa de la nube aprovecha la orquestación de contenedores para escalar las aplicaciones según sea necesario sin cambiar la arquitectura subyacente para adaptarse a la escalabilidad.
4) Flexibilidad
La arquitectura nativa de la nube proporciona una mayor flexibilidad en la implementación, lo que permite a las organizaciones elegir el proveedor de la nube y la infraestructura que mejor se adapta a sus necesidades.
5) Resiliencia
La arquitectura nativa de la nube admite microservicios, computación distribuida y portabilidad, lo que hace que las aplicaciones sean más tolerantes a fallas y resistentes. En general, siguen funcionando incluso si fallan componentes individuales.
Fundación de Computación Nativa en la Nube (CNCF)
La Cloud Native Computing Foundation (CNCF) es una organización sin fines de lucro dedicada a promover la adopción de tecnologías y prácticas de computación nativa de la nube. La CNCF es parte de la Fundación Linux y tiene como objetivo promover el uso de estándares y software de código abierto para crear e implementar aplicaciones nativas de la nube. La CNCF respalda una amplia gama de proyectos e iniciativas relacionadas con la computación nativa de la nube, como Kubernetes, Prometheus y Envoy. Todos estos son de código abierto y están diseñados para convertirse en fundamentales para el desarrollo de software nativo de la nube.
Además de respaldar proyectos de código abierto, CNCF también proporciona una variedad de recursos y servicios para ayudar a las organizaciones a adoptar e implementar tecnologías nativas de la nube.
Paisaje nativo de la nube
La Cloud Native Computing Foundation (CNCF) ha compilado un [paisaje nativo de la nube] interactivo (https://landscape.cncf.io/) que muestra el alcance total de las soluciones nativas de la nube actuales. El panorama CNCF actúa como un mapa para las tecnologías nativas de la nube y proporciona pautas para crear aplicaciones nativas de la nube exitosas. En general, los recursos de CNCF guían a las organizaciones y a los desarrolladores hacia las tecnologías nativas de la nube más relevantes y útiles para sus necesidades.
