Cloud Native: entendendo a abordagem nativa na nuvem 

Conheça a ferramenta para criar e executar aplicativos escalonáveis e aproveitar ao máximo os serviços baseados na nuvem

Nos últimos anos, a computação em nuvem (Cloud Computing) se estabeleceu como uma das tecnologias mais transformadoras no cenário da tecnologia da informação. No entanto, à medida que as organizações buscam alcançar níveis mais elevados de agilidade, escalabilidade e eficiência operacional, surge uma abordagem ainda mais avançada: a computação nativa da nuvem ou “Cloud Native“. 

A Cloud Native representa um paradigma de desenvolvimento e implantação de aplicativos que são projetados especificamente para operar em ambientes de nuvem distribuídos, aproveitando ao máximo os recursos e serviços oferecidos pelas plataformas de nuvem pública. Ao contrário das abordagens tradicionais de desenvolvimento de software, que muitas vezes dependem de infraestruturas físicas ou virtuais fixas, os aplicativos nativos da nuvem são construídos com princípios de arquitetura distribuída, escalabilidade horizontal, automação e resiliência.  

À medida que empresas de todos os setores buscam acelerar sua jornada digital e permanecerem competitivas em um mercado cada vez mais dinâmico, compreender e aplicar os princípios da Cloud Native torna-se essencial.  

O que é Cloud Native?  

Cloud Native é uma abordagem de desenvolvimento de software que utiliza recursos e serviços nativos da nuvem para construir e executar aplicativos escaláveis, resilientes e altamente disponíveis. Essa metodologia permite que os desenvolvedores aproveitem ao máximo as capacidades das plataformas de computação em nuvem, como elasticidade, automação, orquestração de contêineres e microsserviços. A computação nativa da nuvem é caracterizada por cinco princípios fundamentais: 

1. Desenvolver e distribuir software em pequenos componentes independentes: em vez de construir aplicativos monolíticos, os desenvolvedores dividem seus sistemas em microsserviços, o que facilita implantação, escalabilidade e manutenção. 
2. Empacotar aplicativos em contêineres: os contêineres fornecem uma maneira consistente de empacotar, distribuir e executar aplicativos, garantindo que eles funcionem da mesma forma em qualquer ambiente de nuvem. 
3. Orquestração dinâmica de contêineres: as plataformas de orquestração, como o Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS) ou o Google Kubernetes Engine (GKE), automatizam a implantação, o dimensionamento e a manutenção de contêineres, garantindo que os aplicativos sejam altamente disponíveis e resilientes. 
4. Serviços gerenciados: as plataformas de nuvem oferecem uma ampla gama de serviços gerenciados, como bancos de dados, mensagens, armazenamento e análise de dados, que permitem aos desenvolvedores focarem no desenvolvimento de aplicativos sem se preocuparem com a infraestrutura subjacente. 
5. Automação de infraestrutura: a automação é fundamental para a computação nativa da nuvem, permitindo que os desenvolvedores automatizem processos de implantação, monitoramento, escalabilidade e recuperação de falhas. 

Em resumo, a Cloud Native oferece uma abordagem moderna e eficaz para o desenvolvimento de aplicativos, permitindo que as organizações aproveitem ao máximo os benefícios da computação em nuvem para impulsionar inovação e crescimento dos negócios. 

O que é uma aplicação Cloud Native?  

As aplicações nativas da nuvem são programas de software que se caracterizam por consistir em vários serviços pequenos e interdependentes, conhecidos como microsserviços. Em contraste com as abordagens tradicionais de desenvolvimento, que empregavam a criação de aplicações monolíticas com uma única estrutura de blocos contendo todas as funcionalidades necessárias, a abordagem Cloud Native adota uma divisão das funcionalidades em microsserviços menores. Essa modularização torna as aplicações nativas da nuvem mais ágeis, uma vez que os microsserviços operam de forma independente e requerem recursos mínimos de computação para execução. 

Comparadas às aplicações empresariais tradicionais, elas representam uma abordagem mais flexível e escalável no desenvolvimento de software. As mais tradicionais geralmente eram construídas utilizando métodos de desenvolvimento menos flexíveis, nos quais os desenvolvedores trabalhavam em grandes lotes de funcionalidades de software antes de liberá-las para teste. Como resultado, essas aplicações demandavam mais tempo para serem implantadas e não eram facilmente escaláveis. 

Por outro lado, as aplicações nativas da nuvem adotam uma abordagem colaborativa e são altamente escaláveis em diferentes plataformas. Os desenvolvedores fazem uso de ferramentas de software para automatizar intensamente os procedimentos de criação, teste e implantação de aplicações Cloud Native. Isso permite configurar, implantar ou duplicar microsserviços instantaneamente, uma ação que não é viável com aplicações tradicionais. 

Pilares de uma aplicação Cloud Native  

Há várias maneiras de criar uma arquitetura nativa da nuvem, mas o objetivo é sempre aumentar a velocidade de entrega de software e a confiabilidade do serviço e desenvolver a propriedade compartilhada entre as partes interessadas. Os fundamentos das arquiteturas Cloud Native são baseados em quatro pilares principais: 

Microsserviços 

Quase todas as arquiteturas de nuvem são baseadas em microsserviços, mas o principal benefício que elas oferecem é a composição, que detalha um aplicativo em uma coleção de serviços menores e leves que podem ser facilmente compostos e conectados entre si por meio de interfaces de programação do aplicativo (APIs).  

Por exemplo, um aplicativo de e-commerce pode ser composto por um serviço específico para o carrinho de compras, outro para pagamento e outro que se comunica com o back-end sobre o gerenciamento de inventário. A composição também permite que as equipes troquem e recomponham componentes para atender a novos requisitos de negócios sem interromper outra parte do aplicativo. 

Contêineres e orquestração 

Os contêineres são componentes executáveis leves e que contêm todos os elementos necessários, incluindo o código-fonte e as dependências do app, para executar o código em qualquer ambiente. Eles oferecem portabilidade de cargas de trabalho que aceitam códigos “criar uma vez, executar em qualquer lugar”, facilitando o desenvolvimento e a implantação. Essas cargas também ajudam a reduzir a chance de atrito entre linguagens, bibliotecas e frameworks, já que podem ser implantadas de maneira independente. Essa portabilidade e flexibilidade tornam os contêineres ideais para a criação de arquiteturas de microsserviços. 

A orquestração de contêineres também é essencial à medida que o número de microsserviços aumenta para ajudar a gerenciar contêineres e executá-los sem problemas como um aplicativo. Uma plataforma de orquestração de contêineres, como o Kubernetes, fornece supervisão e controle de onde e como os contêineres são executados, repara quaisquer falhas e balanceia a carga entre os contêineres. 

DevOps 

O desenvolvimento de aplicativos nativos da nuvem exige a mudança para uma metodologia de entrega ágil, como DevOps , em que os desenvolvedores e as equipes de operações de TI colaboram para automatizar processos de entrega de infraestrutura e software. O DevOps permite que as equipes se comuniquem de maneira mais próxima e se unam em uma finalidade compartilhada, criando uma cultura e um ambiente em que é possível criar, testar e lançar aplicativos com mais rapidez. 

Integração contínua e entrega contínua (CI/CD) 

A automação pode consertar, escalonar e implantar sistemas muito mais rapidamente do que as pessoas. Os pipelines de CI/CD ajudam a automatizar a criação, o teste e a implantação de alterações de aplicativos sem a necessidade de programar inatividade ou aguardar uma janela de manutenção. A entrega contínua garante que as versões de software sejam mais confiáveis e menos arriscadas, permitindo que as equipes ofereçam novos serviços e recursos com mais rapidez e frequência. 

Benefícios de uma abordagem Cloud Native 

Uma abordagem Cloud Native oferece uma série de benefícios significativos para organizações que desejam desenvolver e operar aplicativos na nuvem: 

• Escalabilidade automática: as aplicações Cloud Native são projetadas para escalar horizontalmente de forma automática, conforme a demanda variar. Isso permite que as organizações atendam a picos de tráfego sem problemas de desempenho ou tempo de inatividade. 
• Resiliência aprimorada: a arquitetura distribuída e modular das aplicações Cloud Native, juntamente com práticas como o balanceamento de carga e a replicação de microsserviços, tornam esses aplicativos mais resilientes a falhas de hardware ou software. Em caso de falha de um componente, o sistema pode continuar funcionando sem interrupções significativas. 
• Velocidade de desenvolvimento e implantação: o uso de contêineres e orquestração de contêineres simplifica o processo de desenvolvimento, empacotamento e implantação de aplicativos. Isso permite ciclos de desenvolvimento mais curtos e uma entrega mais rápida de novos recursos e atualizações para os usuários. 
• Eficiência operacional: A automação de processos de desenvolvimento, implantação, monitoramento e escalabilidade reduz a carga operacional sobre as equipes de TI. Além disso, o uso de serviços gerenciados na nuvem elimina a necessidade de configurar e manter infraestrutura de baixo nível, permitindo que as equipes se concentrem em atividades de maior valor agregado. 
• Portabilidade e consistência: As aplicações Cloud Native são altamente portáteis e podem ser executadas em diferentes ambientes de nuvem com pouca ou nenhuma modificação. Isso oferece flexibilidade às organizações para escolher a plataforma de nuvem mais adequada às suas necessidades específicas, ao mesmo tempo em que garante consistência na operação do aplicativo. 
• Economia de custos: Ao adotar uma abordagem Cloud Native, as organizações podem reduzir significativamente os custos operacionais e de infraestrutura. Isso ocorre devido à utilização mais eficiente dos recursos de computação, à automação de processos e à capacidade de dimensionar recursos conforme necessário, o que evita custos desnecessários com infraestrutura ociosa. 

Esses benefícios combinados fazem da abordagem Cloud Native uma escolha atraente para organizações que buscam agilidade, escalabilidade e eficiência na computação em nuvem. 

Desafios de uma aplicação Cloud Native 

Embora a computação nativa da nuvem apresente uma série de benefícios, é importante reconhecer que o modelo traz vantagens e desvantagens que devem ser cuidadosamente consideradas. Implementar a Cloud Native nem sempre é uma tarefa simples, uma vez que requer não apenas a adoção de novas ferramentas e tecnologias, mas também demanda mudanças culturais significativas para garantir seu sucesso. Alguns dos desafios mais comuns enfrentados na adoção dessa abordagem incluem: 

• Lidar com sistemas distribuídos e uma grande quantidade de componentes móveis pode ser complexo se não houver ferramentas ou processos adequados para gerenciar desenvolvimento, teste e implantação; 
• O aumento nos custos operacionais e de tecnologia pode ocorrer sem uma otimização e supervisão adequadas dos custos, resultando em dificuldades para controlar o uso de recursos em ambientes de nuvem; 
• A falta de habilidades em tecnologia para trabalhar e integrar uma pilha de tecnologia mais complexa pode representar um desafio significativo; 
• A resistência às mudanças culturais necessárias para implementar tecnologias nativas da nuvem e práticas recomendadas de DevOps pode ser um obstáculo para a adoção bem-sucedida; 
• A dificuldade em comunicar conceitos nativos da nuvem para obter suporte e aceitação de executivos não técnicos pode dificultar a obtenção de recursos e apoio necessários. 

Para concluir, é importante destacar que todos esses desafios podem ser gerenciados com experiência e estratégia adequada na aplicação da Cloud Native.