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Wolkenabbildung mit einer Illustration von einer Person mit Laptop und Keyboard in der Hand

Cloud-native für maximale Flexibilität

Dein Unternehmen ist in der Cloud? Gut, aber nutzt es auch das volle Potenzial? Wir zeigen, wie Cloud-native Anwendungen enorme Möglichkeiten eröffnen, die zuvor nur großen Konzernen wie Google oder Amazon vorbehalten waren.

Laut dem Bitkom Cloud Report 2024 treibt das Cloud Computing die Digitalisierung der deutschen Wirtschaft voran: 6 von 10 Unternehmen (61 Prozent), die Cloud Computing nutzen oder dies zumindest diskutieren, wollen so ihre internen Prozesse digitalisieren. Ebenso viele planen eine Umstellung auf Plattformen und Software-as-a-Service.

Doch eine entscheidende Frage bleibt: Nutzen diese Unternehmen auch das volle Potenzial des Cloud Computings aus?

Was bedeutet Cloud-native?

Cloud-native bezieht sich auf die Entwicklung von Anwendungen, die von Anfang an für die Cloud konzipiert sind und die Vorteile der besseren Skalierbarkeit und erhöhten Flexibilität voll ausschöpfen. Dabei setzen Cloud-native Architekturen häufig auf Microservices, Container und Serverless Computing, was bedeutet, dass Entwickler:innen sich nicht um die Kapazitätsplanung, Wartung oder Skalierung von Servern kümmern müssen.

Sprich: Sie können sich voll und ganz auf die Entwicklung ihrer eigenen Anwendungen konzentrieren. Und damit bietet die Kombination aus Cloud-native und Serverless Computing Unternehmen die Fähigkeiten, flexibel auf Marktveränderungen zu reagieren, Kosten zu optimieren und von neuesten Technologien zu profitieren, was einen dramatischen Einfluss auf den Geschäftserfolg hat.

Vom Commodity-Prinzip zum Cloud-native Computing

Die Entwicklung des Cloud-native Computings begann als Antwort auf die starren, teuren Serverarchitekturen, die beispielsweise Banken und Versicherungen nutzten. Große Tech-Giganten wie Amazon, Google und Facebook setzten jedoch früh auf das Commodity-Computing-Prinzip – also den Einsatz vieler günstiger Rechner statt eines teuren Großrechners.

Ein Meilenstein war die Einführung von Amazon S3 im Jahr 2006, das erstmals unbegrenzten Speicherplatz für Dateien bot und so die Grundlage für skalierbare Cloud-Anwendungen schuf. Dazu kam Amazon DynamoDB, eine NoSQL-Datenbank, die speziell entwickelt wurde, um große Datenmengen effizient zu verwalten. Der entscheidende Durchbruch erfolgte 2014 mit AWS Lambda, einer serverlosen Technologie, die es Entwickler:innen ermöglichte, Geschäftslogiken zu programmieren, ohne die zugrunde liegende Serverinfrastruktur verwalten zu müssen.

Diese Technologien – Speicher, Datenbank und Berechnung – bilden die Basis für Cloud-native Anwendungen. Dabei geht Cloud-native heute weit über AWS hinaus: Neben vielen anderen Unternehmen treiben vor allem Microsoft und Google die Entwicklung mit Azure Functions und Google Cloud Run Functions voran.

Keine Server, keine Sorgen!

Der zentrale Vorteil von Cloud-native Architekturen liegt in der enormem Flexibilität, die sich mit einem plakativen Beispiel veranschaulichen lässt: Du könntest dein digitales Produkt heute mit nur 10 Nutzenden starten und bereits morgen ohne Server-Schluckauf 10 Millionen Nutzende bedienen, weil die serverlose Cloud-Architektur automatisiert und dynamisch skaliert.

Besonders bei der Verarbeitung großer Datenmengen oder plötzlichen Lastspitzen in Online-Shops bietet diese enorme Skalierbarkeit einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil: Sie ermöglicht es Unternehmen, vom Start weg größer zu denken, Ideen schnell zu testen und umzusetzen, ohne sich um technische Limitierungen sorgen zu müssen.

Cloud-native geht über Funktionen hinaus

Die Kombination aus Cloud-native und Serverless Computing ist für ereignisgesteuerte Anwendungen wie die Echtzeit-Datenverarbeitung, automatisierte Geschäftsprozesse oder Microservices-Architekturen ideal. Dabei geht der Ansatz weit über die Ausführung von Berechnungslogiken hinaus: Es gibt viele weitere Technologien, die man einer Cloud-native Architektur serverlos nutzen kann.

Amazon CloudFront

Das globale Content Delivery Network (CDN) ermöglicht es, Dateien wie Bilder und Videos weltweit in verschiedenen Rechenzentren zu speichern und auszuliefern. Die Nutzenden profitieren von extrem kurzen Ladezeiten, während der CloudProvider die Verteilung und Bereitstellung der Inhalte übernimmt.

Amazon Personalize

Das Empfehlungssystem lässt sich einfach in Anwendung einbinden, ohne ein eigenes komplexes KI-System aufbauen zu müssen. Es basiert auf Machine Learning Technologien, die Amazon zur Personalisierung seiner Einkaufsplattform nutzt und bietet die Möglichkeit, personalisierte Empfehlungen zu geben.

AWS WAF

Die Web Application Firewall (WAF) schützt die eigenen Webanwendungen und Schnittstellen vor Bedrohungen wie DDoS-Attacken und SQL-Injections, indem sie potenziell schädliche Anfragen blockiert, bevor diese die Server erreichen.

6 zentrale Vorteile, die Cloud-native Computing bietet

1. Automatische Skalierbarkeit

Je nachdem, wie viel Ressourcen man benötigt, wird die Serverleistung automatisch skaliert. Steigt etwa die die Zahl der Bestellungen im Online-Shop sprunghaft an, stellt eine Cloud-native Architektur automatisch mehr Ressourcen bereit – ohne, dass man manuell eingreifen muss.

2. Schnelle Bereitstellung

Dank Cloud-native Diensten werden Anfragen in Millisekunden verarbeitet. Das spart Zeit, Kosten sowie personelle Ressourcen – und sorgt für den Wettbewerbsvorteil, dass man schneller auf spontane Marktveränderungen reagieren kann.

3. Reduzierter Verwaltungsaufwand

Indem die gesamte Infrastrukturverwaltung der Cloud-Prozesse vom Provider übernommen wird, können sich Entwickler:innen und IT-Fachkräfte auf wichtige und wertschöpfende Aufgaben konzentrieren.

4. Kosteneinsparungen

Da durch die automatische Skalierung nur die tatsächlich genutzten Ressourcen abgerechnet werden und eigene Investitionen in die Anschaffung wie auch den Betrieb teurer Hardware entfallen.

5. Schnellere Produktentwicklung

Die sofortige Verfügbarkeit vorgefertigter Services ermöglicht eine beschleunigte Produktentwicklung. Dabei profitieren auch kleinere Unternehmen vom Zugang zu denselben Technologien und Skalierungseffekten der großen Anbietenden.

6. Hohe Sicherheit

Die Daten können sowohl bei der Servernutzung als auch in der Cloud verschlüsselt werden, was die Konformität hinsichtlich der europäischen Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) gewährleistet. Dazu kommt, dass man von den neuesten Sicherheitstechnologien (wie z. B. AWS WAF) der Provider profitiert.

"In Zukunft wird es immer weniger darum gehen, komplexe Technologie selbst zu entwickeln, sondern vielmehr darum, die gewinnbringendsten Lösungen für meine Anwendung auszuwählen."
Johannes Link

Deep Dive

von Johannes Link

Cloud-native Architekturen setzen sich aus mehreren Schlüsselkomponenten zusammen, die gemeinsam ein serverloses, flexibles und skalierbares System bilden. Hier einige der wichtigsten Komponenten, die bei der Entwicklung von Cloud-native Lösungen verwendet werden.

FaaS

FaaS (Function as a Service) ist eine zentrale Komponente in Cloud-native Architekturen. Sie ermöglicht es, Anwendungen in kleine, unabhängige Funktionen aufzuteilen und in die Cloud zu laden. Tritt ein bestimmtes Ereignis auf, kümmert sich die Plattform um den Aufruf.

Backend-as-a-Service (BaaS)

Viele Cloud-native Architekturen verwenden Backend-Dienste von Drittanbietenden z. B. für Datenbanken oder die Authentifizierung, was die eigenständige Wartung dieser Backend-Infrastruktur überflüssig macht.

API-Gateways

API-Gateways dienen als Schnittstellen zwischen Client-Anfragen und Backend-Funktionen. Hierüber werden Anfragen, Zugriffsrechte und die Kommunikation zwischen den verschiedenen Cloud-Diensten verwaltet.

Ereignisgesteuerte Dienste

Die Funktionen werden oft durch Ereignisse ausgelöst, wie den Upload einer Datei oder eine HTTP-Anfrage, was für eine effiziente Nutzung der Ressourcen sorgt.

Datenbanken und Speicher

NoSQL-Datenbanken wie Amazon DynamoDB oder Cloud-Speicher wie AWS S3 werden automatisch skaliert und verwaltet.

Sicherheit und Identitätsmanagement

Sicherheitskomponenten wie das Identitäts- und Zugriffsmanagement (IAM) spielen eine zentrale Rolle in der Cloud-native Architektur, um den Zugriff auf die verschiedenen Dienste sicher zu gestalten.

Wie kann ich Cloud-native entwickeln?

Das hängt stark davon ab, wo dein Unternehmen gerade steht: Laufen bereits Teile oder sogar die komplette Infrastruktur über die Cloud, ist es natürlich leichter, Cloud-native zu entwickeln. In jedem Fall kann ein schrittweiser Ansatz, der auf Hybrid-Cloud-Lösungen setzt, Risiken minimieren und den Übergang reibungsloser gestalten. Der Einsatz von Microservices und API-first-Strategien bietet oft einen guten Einstieg in die Cloud-native Welt.

In jedem Fall sollte man das Bewusstsein für Cloud-native Technologien im eigenen Unternehmen stärken, um das Potenzial besser zu verstehen. Dazu ist es entscheidend, dass alle Beteiligten Verantwortung für ihre Anwendungen übernehmen und untersuchen, welche Möglichkeiten sich bieten. Dabei hilft es auch, Kennzahlen zu entwickeln, um den Fortschritt und den Erfolg messbar zu machen.

AI & Co.: Wo geht die serverlose Reise hin?

Cloud-native Architekturen bieten die ideale Basis, um innovative Technologien wie Serverless Computing, Künstliche Intelligenz (KI) und Automatisierung auszureizen. So lassen sich etwa Dienste wie Amazon Personalize, die auf maschinellem Lernen basieren, ohne großen Entwicklungsaufwand in bestehende Anwendungen integrieren.

Und so machen es Cloud-native Lösungen auch kleinen Unternehmen möglich, dieselben Technologien zu verwenden, die auch von den Tech-Giganten genutzt werden. Ein Zahnarzt könnte etwa eine KI-gestützte Terminverwaltung integrieren, ohne groß in die Entwicklung zu investieren.

Damit wird es in Zukunft immer weniger darum gehen, wie die Technologie im Detail funktioniert, sondern vielmehr darum, welche Anwendungen ich mit wem für meine Zwecke nutzen kann.

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