Enterprise Cloud Native ist das neue Schwarz

ENTERPRISE
CLOUD NATIVE
IST DAS
NEUE SCHWARZ
| DevOps Essentials 2019 | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware

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Mario-Leander Reimer
Cheftechnologe, QAware GmbH

| DevOps Essentials 2019 | Enterprise Cloud Native ist das neue Schwarz | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware
1996
23

2000
24

2009
25

2015
26

2019
27

NOPE, IT'S ALL BAD.
SO THIS IS

CLOUD NATIVE?

YOU KNOW WHAT?

IT'S NOT HALF BAD.

NATÜRLICH IST NICHT

ALLES ROSAROT IM

CLOUD NATIVE LAND.

Gartner Hype Cycle for Cloud Computing, 2018
30
https://www.computerwoche.de/i/detail/artikel/3546147/1/3245986/EL_mediaN1005C/

Nicht schön. Hat aber funktioniert.
31
Ein Monolith
Komponente
A
Komponente
T
Komponente
?

Deﬁnitiv keine gute Idee!
32
Microservice
A
Microservice
T
Microservice
?

Fachlichkeit
an erster Stelle
33

Hands-on Event Storming.
Event storming is a workshop-based interactive method
for rapidly identifying the key concepts and boundaries
in a business domain and aligning a variety of stake-
holders in the best way to slice potential solutions. The
basic idea is to bring together software developers and
domain experts and learn from each other. The business
process is "stormed out" as a series of domain events
which are denoted as sticky notes on a wide wall. It was
invented by Alberto Brandolini in the context of domain-
driven design (DDD).
34
https://www.thoughtworks.com/radar/techniques/event-storming

Domain Event
An event that occurs in the business process. Written in past tense.
Issue
An issue or question that needs to be clarified and resolved.
Business Process
Processes commands according to business rules. Creates 1..* domain events.
Aggregate
Cluster of domain objects that can be treated as a single unit.
Command
A command executed on an aggregate that results in the creation of a domain event.
External System
A third-party service provider such as a payment gateway or shipping company.
View
A view that users interacts with to carry out a task in the system.
1.Domain Event Storming
Domain Events in Vergangenheitsform auf Post-Its
schreiben. Chronologisch anordnen.
2.Story Telling
Moderiert durch den Prozess führen. Post-Its neu
anordnen, Duplikate entfernen.
3.Functional Refinement
Suchen und finden von fachlichen Kontexten und
Sollbruchstellen in den Prozessen
4.Technical Refinement
Weitere Unterteilung. Mögliche Indikatoren: Size,
Isolation, Speed, Redundanz

picture alliance / United Archive
8 Fallacies of Distributed Systems
1. The network is reliable
2. Latency is zero
3. Bandwidth is inﬁnite
4. The network is secure
5. Topology doesn’t change
6. There is one administrator
7. Transport cost is zero
8. The networks is homogeneous

1. The network is reliable
Problem: Netzwerk-Aufrufe werden fehlschlagen.
• Circuit Breaker und Retries sind eine Lösung, aber oft ein Pﬂaster.
• Service Meshes können helfen, bringen aber zusätzliche Komplexität und
Overhead. Istio, Linkerd, et.al. -> Service Mesh Interface (SMI)
• Nutze Event-driven Architecture (EDA) für lose gekoppelte Systeme. Neue
Herausforderungen: Protokolle, Delivery Garantien, Message-Codierung
• Zahlreiche spannende CNCF Projekte z.B. CloudEvents, OpenMessaging
37
https://landscape.cncf.io/category=streaming-messaging&format=card-mode&license=open-source

2. Latency is zero
Problem: Netzwerk-Aufrufe haben eine Verzögerung. Das n+1 Problem.
• Schicke alle benötigten Daten mit möglichst wenigen (1) Requests.
• Es gibt Alternativen zu REST: GraphQL, eﬃziente Binärprotokolle, gRPC.
• Umsetzung von B4F und API-Gateway Patterns zur Server-side Daten-Aggregation.
• Inversion of Control: Nutzung von Pub/Sub Mechanismen, Server-sent Events, Web
Sockets, Local Storage
• Die Daten müssen näher zum Client. Nutzung von Availability Zones, Content Delivery
Networks und intelligentes Caching.
38
https://landscape.cncf.io/category=remote-procedure-call&format=card-mode&license=open-source

4. The network is secure
Problem: Das Netzwerk ist unsicher.  
„Running workloads in the cloud is easy - doing it securely and in a compliant way is hard.“
• Security by Design -> Continuous Security -> Continuous Compliance.
• Layered-Security Ansatz: Absicherung auf Netzwerk, Infrastruktur, Plattform und
Anwendungsebene. Free eBook.
• 4C’s of Cloud Native Security: Cloud, Cluster, Container, Code. 
https://kubernetes.io/docs/concepts/security/overview/
• Nutzung von Distroless Images. https://github.com/GoogleContainerTools/distroless
• Zero Trust per Default: mTLS zwischen Services per Service Mesh und SPIFFE.
• Compliance per GitSec und Phylake -> Open Policy Agent (OPA), Kubernetes, Istio, Falco
39
https://landscape.cncf.io/category=security-compliance&format=card-mode&license=open-source

5. Topology doesn’t change
Problem: Netzwerk Topologien ändern sich ständig.
• Abstraktion der physischen Netzwerk-Struktur. Nutzung von DNS oder
Discovery Services.
• Cloud-native API Gateways sorgen für zusätzliche Location Transparency.
• Cattle, not pets. Treat Clusters Like Cattle. Immutable Infrastructure.
• Regelmäßige Chaos-Tests zur Überprüfung der Robustheit: Netﬂix Chaos
Monkey, kube-monkey, Chaos Toolkit, Gremlin, …
40
https://landscape.cncf.io/category=chaos-engineering&format=card-mode&license=open-source

6. There is one administrator
Problem: Diese 1 Person die alles weiß gibt es nicht.
• Jeder im Team ist für den Release Prozess verantwortlich. Frühzeitiges involvieren aller
beteiligten Stakeholder. DevOps.
• Klare Deﬁnition der DevOps-Topologie, Rollen, Verantwortlichkeiten, SLOs und SLAs.
• Manuelle Änderungen an der Infrastruktur sind tabu! GitOps heißt das Stichwort!
• Weave Flux: https://github.com/weaveworks/ﬂux
• Automatisierte CI/CD Pipeline: Knative Build, Spinnaker, Drone, GitLab, JenkinsX, …
• Seales Secrets: https://github.com/bitnami-labs/sealed-secrets
41
https://landscape.cncf.io/category=continuous-integration-delivery&format=card-mode&license=open-source

 
DevOps Anti-Type, e.g. DevOps Team Topologies, e.g.
https://web.devopstopologies.com
DevOps Team Silo
Dev Don’t Need Ops
Rebranded SysAdmin
Dev and Ops Collaboration Fully Shared Ops Responsibilities
SRE Team (Google Model) DevOps Advocacy Team
Ops as Infrastructure-as-a-Service DevOps as External Service

Optimiert die
Cloud Native DevEx
eurer Teams!
43

vs.
https://www.datawire.io/guide/development/development-environments-microservices/

Zahlreiche Tools versuchen den Inner Development
Loop eﬃzienter und einfacher zu machen.
• The Rise of the IDE: Plugins, Plugins, Plugins. Beispiele: Cloud Code,
OpenShift Extension
• Squash ermöglicht das einfache Remote-Debugging von laufenden
Microservices in Kubernetes und OpenShift aus der IDE heraus.
• Skaffold für Continuous Development. 
Vereinfacht den Entwickler-Workﬂow und  
kombiniert die einzelnen Phasen in einem  
einfachen Kommando: skaffold dev
45

Telepresence verspricht schnelle lokale Entwicklung
für Kubernetes und Openshift Microservices.
46
Laptop
Source Code
Lokaler
Service
TelepresenceClient
IDE
Remote Kubernetes Cluster
TelepresenceProxy
Service A
Service B
Database
Queue
https://www.telepresence.io
2-way
Network
Proxy

Serverless
ist die nächste logische Evolution im
Cloud Native Software Engineering.
47

–https://landscape.cncf.io/
„Serverless computing refers to a new model of
cloud native computing, enabled by architectures
that do not require server management to build and
run applications. It leverages a ﬁner-grained
deployment model where applications, bundled as
one or more functions, are uploaded to a platform
and then executed, scaled, and billed in response to
the exact demand needed at the moment.“
48

Funktionen
sind das bevorzugte
Programmiermodell
von Serverless
Applikationen.

Knative, Riff und Kyma auf den Radar.
• Knative
• Build für Cloud-native Source-to-Container Orchestrierung.
• Serving für ein Scale-to-Zero Request Drive Compute Model auf Basis von Istio.
• Eventing stellt Basisfunktionen für Event Sources und Consumer bereit
• Project Riff
• Integriert essentielle FaaS Plattform Infrastruktur Komponenten und stellt diese bereit.
• Derzeit v0.3.0. Setzt auf Knative auf und kombiniert es mit Cloud Native Build Packs.
• Kyma
• Ausgewachsene Serverless Plattform mit vielen Komponenten. Derzeit v1.1.0
• Service Mesh, Knative, Service Broker, Event Bus, API Gateway, Diagnosability, Security, …
51

• 1st und 2nd Generation Platforms.
• Ermöglichen sanften Einstieg und Hybrid-
Architekturen für ausgewählte Use Cases.
• Fission ist eine schnelle, vollständige
Plattform für viele Sprachen.
• Nuclio ist super schnell, mit kleinem Footprint
und vielen Triggern.
• OpenFaaS ist super populär. Aktive
Community. Schnell. ARM Support.
• Kubeless ist sehr einfach und leichtgewichtig.
https://github.com/lreimer/the-big-faas-lebowski

In a Nutshell …
• Der saubere fachliche Schnitt von Cloud Nativen Anwendungen steht an erster Stelle.
Event Storming hat sich als hilfreiche Methode bewährt.
• Kenne die 8 Fallacies of Distributed Systems und ihre Implikationen.
• Cloud native API Gateways und Service Meshes sind wichtige und hilfreiche
Infrastruktur Bausteine.
• Security by Design, Continuous Security und Continuous Compliance sind komplexe
aber wichtige Themengebiete!
• Optimiert die Cloud Native DevEx eurer Teams und den Inner Dev Loop für mehr
Produktivität und glückliche Entwickler.
• Serverless ist die nächste logische Evolution im Cloud Native Software Engineering.
53

OUR CLOUD NATIVE
FUTURE IS SO BRIGHT,
WE NEED SHADES.

Mario-Leander Reimer
Cheftechnologe, QAware GmbH
mario-leander.reimer@qaware.de
https://www.qaware.de
https://speakerdeck.com/lreimer/
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