Qu'est-ce que Cloud Native ?

Le Cloud Native est une approche de développement d'applications qui utilise des technologies telles que les microservices, les conteneurs, les orchestrateurs de conteneurs et l'infrastructure immuable pour construire, déployer, exécuter et gérer des applications logicielles réactives, évolutives et tolérantes aux pannes dans un environnement cloud computing.

 

Le Cloud Native expliqué

Cloud Native décrit la conception et le fonctionnement des applications logicielles construites pour fonctionner dans le cloud. Le Cloud Native accélère la Transformation numérique car il maximise la flexibilité, l'évolutivité et la résilience des services cloud pour fournir efficacement des applications faciles à gérer et à maintenir.

Applications monolithiques contre applications Cloud Native : Un exemple

Imaginez qu'une banque doive créer une nouvelle application. Avant le cloud computing, la banque engageait des développeurs pour créer l'application, achetait l'infrastructure physique nécessaire pour faire fonctionner l'application sur place et assurait la maintenance de cette infrastructure tout au long de la durée de vie de l'application. Pour accéder à l'application, les utilisateurs devaient se connecter aux serveurs de la banque, et comme ces serveurs hébergeaient chaque service individuel fourni par l'application - recherche de numéros de compte, transfert de fonds, etc... - la mise à jour et la maintenance de n'importe quel service nécessitaient l'arrêt de l'ensemble du système.

Lorsque les développeurs ont commencé à héberger des applications dans le cloud, ils ont "soulevé et déplacé" leurs applications à partir d'environnements sur place tout en préservant l'architecture globale de leurs applications, ainsi que leurs limites. Au lieu d'acheter et de gérer des serveurs pour héberger leurs applications, ils ont loué des ressources informatiques auprès d'un fournisseur de services cloud (CSP). Mais de nouveaux services, tels que la plateforme en tant que service, les conteneurs en tant que service et l'infrastructure sans serveur, ont ouvert de nouvelles possibilités pour créer, déployer et gérer des applications à une vitesse fulgurante - relativement parlant.

 

Histoire de Cloud Native

La pratique consistant à créer des applications sur place a commencé à évoluer au début des années 2000 avec l'avènement de la virtualisation et l'émergence de infrastructure as a service (IaaS) fournisseurs, tels qu'Amazon Web Services (AWS), qui ont permis aux développeurs d'approvisionner et de gérer des machines virtuelles dans le cloud. Cela a ouvert la voie au développement d'offres de plateforme en tant que service (PaaS) , telles que Google App Engine et Heroku, qui ont fourni une couche d'abstraction de niveau supérieur pour construire et déployer des applications basées sur le cloud.

Mais les premières plateformes manquaient de flexibilité et les développeurs étaient bloqués, obligés d'utiliser des API et des outils propriétaires. En réponse, une nouvelle approche axée sur la création d'applications conçues pour le cloud et utilisant des technologies open-source a vu le jour.

Un premier exemple de cette approche a été la méthodologie Twelve-Factor App, qui consiste en un ensemble de principes pour construire des applications Cloud Native conçues pour la portabilité, l'évolutivité et la résilience. Ces principes comprennent l'utilisation de formats déclaratifs pour la configuration, le recours à des processus sans état et le traitement des services de soutien comme des ressources attachées.

À peu près à la même époque, la technologie de conteneurisation Docker est apparue comme un élément de base essentiel pour les applications Cloud Native. Docker a permis aux développeurs de progicialiser leurs applications et leurs dépendances dans des conteneurs légers pouvant être facilement déployés dans différents environnements cloud, résolvant ainsi le problème de la portabilité des applications.

En 2014, Google a lancé Kubernetes, une plateforme d'orchestration de conteneurs open-source. Kubernetes - qui fournit un puissant ensemble d'outils pour automatiser le déploiement, la mise à l'échelle et la gestion des applications conteneurisées - est devenu la norme pour la gestion des applications conteneurisées dans le cloud.

Dans les années qui ont suivi, l'approche Cloud Native pour la création d'applications a été adoptée par des organisations de tous les secteurs, des startups aux grandes entreprises, et a conduit au développement d'un écosystème de technologies, d'outils et de plateformes open-source.

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Que sont les applications Cloud Native ?

À la base, les applications cloud-native sont des logiciels dont les fonctionnalités sont décomposées en microservices - de petits services faiblement couplés qui fonctionnent indépendamment les uns des autres. Grâce à cette structure modulaire, les applications Cloud Native sont plus faciles à créer et à modifier que les applications monolithiques traditionnelles. Les développeurs peuvent déployer de nouvelles fonctionnalités et des mises à jour d'une application sans perturber le système.

Par comparaison, les applications monolithiques sont construites à partir d'une base de code unique, dont tous les composants sont étroitement liés et qui fonctionnent sur un seul serveur ou une seule machine. Cela signifie que les modifications ou les mises à jour de l'application nécessitent la recompilation et le redéploiement de l'ensemble de l'application.

Parmi les autres technologies et méthodologies caractéristiques des applications Cloud Native, citons :

  • Infrastructure basée sur des conteneurs, généralement des conteneurs Linux avec une orchestration basée sur Kubernetes.
  • Architecture construite autour de microservices à couplage lâche
  • Développement agile de type DevOps
  • Utilisation de l'intégration et de la livraison continues (CI/CD).
  • Utilisation de codes et de bibliothèques libres
  • Fonctions sans serveur et PaaS

 

Qu'est-ce que l'architecture Cloud Native ?

L'architecture Cloud Native est une méthodologie de conception qui prend en charge des techniques de développement d'applications rapides et agiles pour construire des applications Cloud Native sous forme d'ensembles de pièces plus petites et composables, faciles à maintenir, à modifier, à mettre à l'échelle et à migrer. Les composants de l'architecture Cloud Native suivent.

L'architecture microservices est à la base des avantages associés à l'application moderne basée sur des conteneurs.
Figure 1 : L'architecture microservices est à la base des avantages associés aux applications modernes basées sur des conteneurs.

Infrastructure immuable

L'infrastructure immuable est un paradigme dans lequel les serveurs et les machines virtuelles (VM) sont remplacés plutôt que changés lorsque quelque chose doit être mis à jour, réparé ou modifié. Si un changement doit avoir lieu, les nouveaux composants qui intègrent ces changements sont construits à partir d'une image commune et les anciens sont retirés de la production. Cette approche crée un processus prévisible pour le déploiement de Cloud Native.

Architecture des microservices

L'essor du cloud native a été favorisé par l'architecture microservices, un modèle de conception logicielle mettant l'accent sur l'utilisation de services (logiciel en tant que service - SaaS) pouvant être déployés de manière indépendante, chacun ayant une fonction commerciale spécifique, et fonctionnant ensemble dans l'application cloud-native. Les microservices permettent aux développeurs de créer des applications complexes en composant des éléments plus petits et plus faciles à gérer, qui peuvent être mis à l'échelle et mis à jour de manière indépendante.

API

Les API sont un outil de communication utilisé dans les applications Cloud Native. Ils facilitent un transfert d'informations standard et efficace entre des microservices indépendants, leur permettant de partager des informations afin qu'ils puissent fonctionner comme un ensemble cohérent.

Service Mesh

Un maillage de services est une couche de l'architecture Cloud Native qui gère la communication entre les microservices. Les maillages de services permettent également d'ajouter des fonctions de gestion du trafic, de sécurité et d'autres fonctions aux services sans avoir à ajouter de nouveau code.

Conteneurs

Les conteneurs permettent aux microservices d'être progiciels dans des environnements autonomes avec leurs dépendances - code, fichiers de ressources, outils et bibliothèques système - afin qu'ils fonctionnent de manière cohérente en toutes circonstances. Cela permet aux développeurs de reproduire, d'analyser et d'isoler facilement un service. Parce qu'ils contiennent tout ce dont une application a besoin pour fonctionner, les conteneurs permettent aux applications Cloud Native d'être déployées n'importe où, sur place ou dans le Cloud.

Chaque microservice étant déployé dans un conteneur, des groupes de conteneurs fonctionnent ensemble en tant que système, ou "pile", pour former l'application native complète. Un système d'orchestration dynamique surveille automatiquement chaque conteneur, les démarrant et les arrêtant en fonction des besoins de l'utilisateur, ce qui se traduit par une plus grande évolutivité et une plus grande efficacité.

 

Qu'est-ce que le développement d'applications Cloud Native ?

Le développement d'applications Cloud Native est le processus de construction d'apps stables et évolutives destinées à être exploitées dans un cloud privé, public ou hybride. Les pratiques courantes de développement Cloud Native sont notamment les suivantes :

Intégration continue

L'intégration continue (IC) est une pratique qui consiste à construire, tester et intégrer constamment les modifications de code dans un référentiel central. Cela permet de s'assurer que les modifications du code sont testées de manière approfondie et intégrées au reste du code de l'application. Dans le cadre du développement cloud-native, l'IC est souvent utilisé conjointement avec la conteneurisation, qui permet aux développeurs de progicialiser leur code, leurs dépendances et leur configuration en une seule unité autonome.

Livraison continue

La livraison continue (CD) consiste à livrer des applications créées dans le cadre du processus d'IC à un environnement de type production où elles sont soumises à des tests automatisés supplémentaires afin d'éliminer les problèmes de performance inattendus. En permettant des mises à jour plus incrémentales des applications en production, le CD contribue à réduire les coûts, les délais et les risques liés à l'apport de changements et permet aux développeurs de créer, tester et publier des logiciels de haute qualité plus rapidement et plus fréquemment. Dans le cadre du développement cloud-native, le CD est souvent utilisé en conjonction avec les pratiques d'automatisation et DevOps, qui permettent de rationaliser le processus de développement et de déploiement des logiciels.

DevOps

DevOps est une approche qui combine le développement de logiciels et les opérations informatiques afin d'accroître l'efficacité, la rapidité, la qualité et la sécurité du développement et de la livraison de logiciels.

Dans le développement cloud-native, DevOps est souvent utilisé pour automatiser de nombreux aspects du processus de développement et de déploiement des logiciels. L'accent mis sur une approche rapide et itérative s'aligne sur le modèle Cloud Native et aide les organisations à fournir des applications et des services à grande vitesse. Cela permet aux entreprises de fournir un meilleur service à leurs clients et d'être plus compétitives dans leur secteur d'activité.

Sans serveur

Le cloud computing sans serveur, utilisé conjointement avec les microservices, est un modèle de développement Cloud Native qui permet aux développeurs d'écrire et de déployer du code sans avoir à gérer l'infrastructure Cloud sous-jacente. Les ressources étant allouées de manière dynamique en fonction de la demande, l'informatique sans serveur permet de réduire les coûts et d'améliorer l'évolutivité.

 

Les avantages du développement d'applications Cloud Native

Les pratiques Cloud Native offrent les meilleures opportunités pour favoriser la transformation numérique et la croissance de l'entreprise. Le développement d'applications natives est rentable, permettant aux applications d'être facilement mises à jour et maintenues grâce à l'intégration continue/la livraison continue (CI/CD). Il aide également les organisations à briser les silos entre le développement, les opérations et la sécurité pour offrir une expérience cohérente tout au long du cycle de vie du développement des applications.

Voici d'autres avantages du développement d'applications Cloud Native :

Vitesse accrue

Les applications Cloud Native sont développées à l'aide d'un processus de développement agile, les services individuels étant développés et déployés indépendamment, ce qui permet une itération et un déploiement plus rapides des nouvelles fonctionnalités ou des mises à jour.

Amélioration de la qualité et de la fiabilité

Avec le développement d'applications Cloud Native, les développeurs peuvent se concentrer sur la valeur ajoutée de l'appli, car le fournisseur de Cloud gère l'infrastructure sous-jacente. Cela améliore également la cohérence et la fiabilité de l'environnement opérationnel.

Des opérations rentables

Les applications Cloud Native sont conçues pour être évolutives horizontalement, c'est-à-dire que des ressources peuvent être ajoutées ou supprimées de manière dynamique en fonction de la demande. À l'inverse, les applications monolithiques sont généralement mises à l'échelle verticalement, ce qui signifie que des ressources supplémentaires sont ajoutées au serveur ou à la machine pour faire face à une demande accrue. Cette approche peut être coûteuse et inefficace, car elle exige souvent un sur-approvisionnement en ressources pour faire face aux pics de demande.

Meilleure adaptabilité et évolutivité

Le développement d'applications Cloud-native permet de suivre facilement l'évolution des besoins des clients et de l'entreprise, car il fournit des applications composées de microservices faiblement couplés, faciles à mettre à jour, à modifier et à faire évoluer en temps réel.

Une résilience accrue

Le développement d'applications Cloud Native améliore la résilience car il utilise des microservices qui peuvent être isolés. Si un composant d'une application monolithique tombe en panne, c'est tout le système qui risque de s'écrouler. Mais les applications tolérantes aux pannes et natives du cloud sont conçues pour continuer à fonctionner même si des services individuels tombent en panne.

Risque réduit de blocage du fournisseur

Comme le développement d'applications Cloud Native utilise des conteneurs pour transférer des microservices entre les infrastructures de différents fournisseurs, les organisations ne sont pas liées à un fournisseur en particulier. Ils peuvent utiliser les services de plusieurs fournisseurs de cloud et sélectionner les options les mieux adaptées à leur activité.

Dépannage simplifié

Le développement d'applications Cloud Native simplifie le dépannage, car son architecture microservices permet de remonter facilement jusqu'au service source et de résoudre le problème sans immobilisation du serveur.

Surface d'attaque réduite

Les applications Cloud Native sont conçues pour la sécurité, les services individuels étant généralement isolés les uns des autres. Cela réduit la surface d'attaque des applications monolithiques traditionnelles construites avec des composants étroitement couplés qui facilitent l'accès des attaquants aux données sensibles.

 

Qu'est-ce qu'une pile Cloud Native ?

La pile Cloud Native désigne les couches d'outils et de technologies que les développeurs utilisent pour créer, gérer et exécuter des applications Cloud Native. Les couches de la pile Cloud Native comprennent :

Couche infrastructure

La couche d'infrastructure constitue le fondement de la pile Cloud Native. Il est constitué des composants de soutien du développement d'applications cloud Native, notamment les systèmes d'exploitation, le stockage, le réseau et d'autres ressources informatiques. La couche d'infrastructure est gérée par des fournisseurs de clouds tiers.

Couche d'approvisionnement

La couche d'approvisionnement de la pile Cloud Native est constituée des outils utilisés pour créer et sécuriser l'infrastructure. Il s'agit notamment d'outils permettant d'analyser et de stocker les images du conteneur et de permettre la définition et l'application de politiques.

Couche d'exécution

La couche d'exécution englobe tout ce dont un conteneur a besoin pour fonctionner dans un environnement cloud Native. Il s'agit du code utilisé pour démarrer un conteneur et des outils qui mettent le stockage persistant à la disposition des conteneurs.

Couche d'orchestration et de gestion

La couche d'orchestration et de gestion s'apparente à un système d'exploitation, chargé de rassembler les composants du cloud afin qu'ils puissent fonctionner ensemble comme une seule et même unité cohérente. Les outils d'orchestration tels que Kubernetes, Docker et OpenShift permettent aux développeurs de déployer, de gérer et de mettre à l'échelle des applications conteneurisées.

Couche de définition et de développement de l'application

La couche de définition et de développement des applications est constituée de toutes les technologies que les développeurs utilisent pour créer des applications, notamment les bases de données, les systèmes de messagerie, les images conteneurs et les Pipelines CI/CD.

Observabilité et outils d'analyse

Les outils d'observabilité et d'analyse observent toutes les couches de la pile Cloud Native pour surveiller et évaluer la santé des applications Cloud afin de s'assurer qu'il n'y a pas de perturbation de la qualité de service de l'appli. Ils sont divisés en catégories : journalisation, surveillance et traçage et sont utilisés pour surveiller des paramètres tels que l'utilisation de l'unité centrale, la latence et la mémoire.

 

Les défis de la sécurité Cloud Native

Parce que les environnements cloud et cloud Native ont des architectures différentes qui reposent sur des technologies différentes, la sécurité cloud et la sécurité cloud-native diffèrent. La sécurité du cloud exige une approche large et holistique de la sécurité, car elle couvre toute une série d'actifs et d'applications. La sécurité Cloud Native, en revanche, exige une approche spécialisée qui tient compte des problèmes de sécurité propres aux applications et à l'infrastructure Cloud Native.

Les défis courants en matière de sécurité Cloud Native sont notamment les suivants :

Manque de visibilité : La complexité de l'environnement cloud rend difficile l'obtention d'une visibilité complète, créant des points aveugles où les risques de sécurité peuvent s'envenimer.

Des menaces diverses : Les acteurs de la menace du cloud trouvent des voies d'attaque créatives et des solutions de contournement des solutions de sécurité aussi rapidement qu'elles sont créées.

Incapacité à mettre en œuvre des politiques cohérentes : L'infrastructure Cloud Native d'une organisation implique généralement plusieurs fournisseurs de services Cloud et des outils de sécurité disparates, ce qui complique la centralisation des politiques de sécurité et leur application cohérente.

Configurations erronées : L'absence historique d'intégration de la sécurité dans le processus de développement des applications laisse la place à des Configurations erronées et à des vulnérabilités dans le code source ouvert qui peuvent entraîner l'exposition des données et l'accès non autorisé à la charge de travail .

Lenteur des processus de sécurité : Le maintien de la conformité et de la sécurité vigilantes exigées par les pipelines CI/CD à grande vitesse ralentit la flexibilité, l'agilité et la rapidité inhérentes au cloud computing.

Défauts de sécurité : De nombreux outils Cloud Native fournis par les FSC offrent des paramètres flexibles, y compris des paramètres par défaut peu sûrs qui peuvent entraîner des violations de la sécurité.

Vulnérabilités de la chaîne d'approvisionnement en logiciels : Les vulnérabilités non corrigées dans les logiciels libres augmentent la fragilité de la chaîne d'approvisionnement en logiciels.

Avec les bons outils, les équipes de sécurité peuvent apprivoiser les défis de la sécurité Cloud Native. Une plateforme de protection des applications cloud-native (CNAPP) offrira une visibilité constante dans un tableau de bord unique, ainsi qu'une application cohérente des politiques de sécurité dans l'ensemble de l'environnement cloud.

 

FAQ sur Cloud Native

La sécurité du cloud fait référence à la protection des actifs et des données basés sur le cloud, quel que soit l'endroit où ils ont été créés ou déployés à l'origine. Cloud-native security se concentre sur la sécurité des applications et de l'infrastructure construites spécifiquement pour l'environnement cloud.
La Cloud Native Computing Foundation (CNCF) est la plaque tournante de l'informatique cloud native, open source et neutre vis-à-vis des fournisseurs. Opérant sous la mission de rendre le cloud computing universel et durable, la CNCF défend l'adoption du cloud computing et aide la communauté open-source à développer des technologies émergentes de cloud computing.
Le cloud native et le lift and shift sont tous deux des méthodes de création d'un service ou d'une application dans le cloud. Dans le cas du cloud native, le nouveau code de l'app est développé conjointement avec le pipeline CI/CD et l'infrastructure immuable en tant que code requise pour la prendre en charge. Lift and shift est un processus relativement rapide, tandis que le cloud native nécessite plus de développement en amont. Au final, le coût global de l'approche Cloud Native est inférieur au coût du lift and shift.
Une application dans le nuage est une application existante qui fonctionnait dans un centre de données sur place et qui a été modifiée pour fonctionner dans le nuage. Parce que les applications basées sur le cloud sont construites avec des technologies monolithiques, elles n'ont pas la flexibilité et l'évolutivité des applications Cloud Native.