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Enterprise Cloud Native ist das neue Normal

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CodeDays 2020, Februar 2020, München: Vortrag von Mario-Leander Reimer (@LeanderReimer, Technischer Geschäftsbereichsleiter bei QAware)

== Dokument bitte herunterladen, falls unscharf! Please download slides if blurred! ==

Abstract: Der Einsatz Cloud nativer Technologien gehört in vielen deutschen Unternehmen mittlerweile zur Normalität. Großartig! Doch bei aller Liebe zur Technologie ist derzeit bei vielen Teams und Kunden ein gewisser Grad an Ernüchterung zu beobachten, bis hin zu Zweifeln und Vorbehalten was den Einsatz dieser modernen Tools und Techniken angeht. Mit steigender Verbreitung gibt es naturgemäß auch negative Erfahrungen. Das ist ganz normal! Um so wichtiger ist es aktuelle Trends und Neuerungen kontinuerlich im Auge zu behalten.

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Enterprise Cloud Native ist das neue Normal

  1. 1. ENTERPRISE CLOUD NATIVE IST DAS NEUE NORMAL
  2. 2. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware2 Mario-Leander Reimer Chief Software Architect QAware GmbH
  3. 3. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware 1996 3
  4. 4. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware 2000 4
  5. 5. Bild: Jupiterimages – gettyimages.de
  6. 6. Bild: Berkozel – gettyimages.de
  7. 7. Bild: NatalyaLucia – gettyimages.de Dev Ops
  8. 8. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2223771
  9. 9. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware 2020 10
  10. 10. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware11 By Simon Wardley #EEA @swardly https://twitter.com/swardley/status/1143463178396979200?s=03
  11. 11. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware12 https://www.loodse.com/blog/why-you-should-go-cloud-native-in-2020
  12. 12. NOPE, IT'S ALL BAD. SO THIS IS CLOUD NATIVE? YOU KNOW WHAT? IT'S NOT HALF BAD.
  13. 13. NATÜRLICH IST NICHT ALLES EITEL 
 SONNENSCHEIN IM CLOUD NATIVE LAND. 
 CLOUD NATIVE SOFTWARE ENTWICKLUNG IST KOMPLEX!
  14. 14. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware Don’t do this! This is not a good idea! 15 A Structured Monolith Component A Component T Component ? Microservice A Microservice T Microservice ?REST REST REST
  15. 15. 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
  16. 16. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware 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, Maesh, et.al. -> Service Mesh Interface (SMI) • Nutze Event-driven Architecture (EDA) für lose gekoppelte Systeme. Neue Herausforderungen: Protokolle, Delivery Garantien, Message-Codierung • Es muss nicht immer Kafka sein. Zahlreiche spannende CNCF Projekte z.B. CloudEvents, OpenMessaging, NATS, Pulsar, … 17 https://landscape.cncf.io/category=streaming-messaging&format=card-mode&license=open-source
  17. 17. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware 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 für 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. 18 https://landscape.cncf.io/category=remote-procedure-call&format=card-mode&license=open-source
  18. 18. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware 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
 https://kubernetes.io/docs/concepts/security/overview/ • Zero Trust per Default: mTLS zwischen Services per Service Mesh und SPIFFE. • Compliance per GitSec und Phylake -> Open Policy Agent (OPA), Aquasec, Istio, Falco 19 https://landscape.cncf.io/category=security-compliance&format=card-mode&license=open-source
  19. 19. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware The 4C’s of Cloud Native Security 20 Cloud Cluster Container Code https://kubernetes.io/docs/concepts/security/overview/#the-4c-s-of-cloud-native-security
  20. 20. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware Code • Apply Defensive Programming Practices: Educate and Read • Statische Code Analyse: Google Error Prone, Sonar, et.al. • 3rd Party Dependency Security: Trusted Repositories (Nexus, Artifactory), Build Tool Integration (OWASP Plugins) • Dynamic Probing Attacks als Teil der CI/CD Pipeline: Headless OWASP Zed Attack Proxy, Crashtest Security Suite • Zero Trust Mindset: Access over TLS only, limited port ranges 21
  21. 21. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware Container • Disallow Privileged Users. • Build minimal images. Consider Distroless. • Use Trusted Registries and Trusted Images. • Container Vulnerability Scanning und OS Dependency Security als Teil der CI/CD Pipeline mit Tools wie Claire • Image Signing and Enforcement: CNCF Projects (TUF and Notary) are useful tools for signing container images and maintaining a system of trust, IBM’s Portieris can be used for enforcement. 22 # Start by building the application. FROM golang:1.12 as build WORKDIR /go/src/app ADD . /go/src/app RUN go get -d -v ./... RUN go build -o /go/bin/app # Now copy it into our base image. FROM gcr.io/distroless/base COPY --from=build /go/bin/app / CMD ["/app"]
  22. 22. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware Cluster • Sowohl die Komponenten des Clusters selbst auch die Applications-Komponenten müssen gesichert werden. Empfehlung: Nutze einen Managed Cluster as a Service Dienst. • Application secrets management (and encrypting them in etcd at rest) 
 https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/secret/ • Pod Security Policies: 
 https://kubernetes.io/docs/concepts/policy/pod-security-policy/ • Quality of Service (and Cluster resource management) 
 https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/quality-service-pod/ • Network Policies: 
 https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/network-policies/ • TLS For Kubernetes Ingress:
 https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/ingress/#tls 23
  23. 23. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware 5. Topology doesn’t change Problem: Netzwerk Topologien ändern sich ständig. • Abstraktion der physischen Netzwerk-Struktur. Nutzung von DNS oder Discovery Services wie Eureka oder Zookeeper. • 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, … 24 https://landscape.cncf.io/category=chaos-engineering&format=card-mode&license=open-source
  24. 24. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware 6. There is one administrator Problem: Diese 1 Person die alles weiß gibt es nicht (mehr). • Jeder im Team ist für den Release Prozess verantwortlich. Frühzeitiges involvieren aller beteiligten Stakeholder. • 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: Tekton Pipelines, Spinnaker, Argo CD, JenkinsX, … • Seales Secrets: https://github.com/bitnami-labs/sealed-secrets 25 https://landscape.cncf.io/category=continuous-integration-delivery&format=card-mode&license=open-source
  25. 25. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware26 
 DevOps Anti-Types, 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
  26. 26. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware Improve your inner development loop and the Cloud Native DevEx of your teams! 27
  27. 27. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware28 vs. https://www.datawire.io/guide/development/development-environments-microservices/
  28. 28. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware29 vs. https://www.datawire.io/guide/development/development-environments-microservices/
  29. 29. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware30 vs. https://www.datawire.io/guide/development/development-environments-microservices/
  30. 30. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware31 vs. https://www.datawire.io/guide/development/development-environments-microservices/
  31. 31. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware Zahlreiche Tools helfen dabei den Inner Development Loop einfacher und effizienter zu machen. 32 • The Rise of the IDE: Plugins, Plugins, Plugins. Beispiele: Cloud Code, OpenShift Extension • Squash enables easy remote debugging of running microservices in Kubernetes und OpenShift from within your IDE. • Kustomize, Draft, Skaffold, oder Tilt für Continuous Development.
 Die verschiedenen Entwicklungs-Phase werden zusammenfasst in einem CLI Command. Der Entwickler Workflow wird vereinfacht. https://tilt.devhttps://draft.sh https://skaffold.dev
  32. 32. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware Skaffold Workflow and Architecture 33 $ skaffold init
 $ skaffold dev Demo repository https://github.com/lreimer/jakartaee8-java11
  33. 33. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware Telepresence ermöglicht die schnelle lokale Entwicklung von Microservices gegen eine remote Kubernetes Umgebung. 34 Laptop Source Code Lokaler Service TelepresenceClientIDE Remote Kubernetes Cluster TelepresenceProxy Service A Service B Database Queue https://www.telepresence.io 2-way Network Proxy
  34. 34. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware Serverless is the next logical evolution in Cloud Native Software Development 35
  35. 35. Kein Server ist einfacher zu verwalten, als kein Server! Werner Vogels, CTO, Amazon
  36. 36. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware –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.“ 37
  37. 37. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware38 Functions as preferred Serverless application programming model.
  38. 38. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware Hybrid Architecture Use Cases • Kombination von Microservice Architektur mit EDA • Nutzung von Function Services für Event-getriebene Use Cases • Reduzierter Ressourcen-Verbrauch per Scale-to-Zero • Integration in bestehende Enterprise PaaS Umgebung 39 Shared Enterprise PaaS Microservices Function Services FaaS Platform X Y ZF1 F2 Fn DevOps S1 S2 Sn L M T
  39. 39. | CODE DAYS 2020 | Enterprise Cloud-native ist das Neue Normal | @LeanderReimer #cloudnativenerd #qaware40
  40. 40. • Fission ist eine schnelle und komplette Platform mit Unterstützung für viele Sprachen. • Knative ist eine K8s-basierte Plattform um Serverless Workloads zu bauen und zu betreiben. • Kubeless ist einfach und leichtgewichtig. • Nuclio ist super schnell, mit kleinem Footprint und vielen Triggern. • OpenFaaS ist sehr populär mit einer aktiven und guten Community. Schnell. ARM Support. • Kyma positioniert sich als komplette Enterprise Serverless Platform mit vielen Features. • https://github.com/lreimer/the-big-faas-lebowski
  41. 41. ENTERPRISE CLOUD NATIVE BUZZWORD
  42. 42. OUR CLOUD NATIVE FUTURE IS SO BRIGHT, WE NEED SHADES.
  43. 43. & Mario-Leander Reimer Chief Software Architect, QAware GmbH mario-leander.reimer@qaware.de https://www.qaware.de https://speakerdeck.com/lreimer/

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