TechEvent The Big "Five": IT-Architekture Heute
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The Big "Five": IT-Architekture Heute
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- 1. BASEL BERN BRUGG DÜSSELDORF FRANKFURT A.M. FREIBURG I.BR. GENF HAMBURG KOPENHAGEN LAUSANNE MÜNCHEN STUTTGART WIEN ZÜRICH The Big „Five“: IT-Architektur Heute… Anatole Tresch, Principal Consultant AD-ZH anatole.tresch@trivadis.com Twitter: @atsticks
- 2. Agenda 1. Intro 2. The «Big Five» 3. In Practice TechEvent 20182
- 3. Once upon a time… TechEvent 20183
- 5. Die guten alten Zeiten… TechEvent 20185
- 6. And today ? TechEvent 20186
- 7. Die guten alten Zeiten… TechEvent 20187
- 8. Die guten alten Zeiten… TechEvent 20188
- 9. Die guten alten Zeiten… TechEvent 20189
- 10. The «Big Five»
- 11. Cloud
- 12. Cloud • Fast and elastic Provision of • Storage • RAM, CPU or • Software • Ressource-Pooling • Global network access • Managed and secure Usage • On-demand Self-Service TechEvent 201812
- 13. Dev Ops
- 14. DevOps • Defines a “Contract” between Development and Operations • Fast Time-to-Market through Automation • Change of Responsibilities: “You build it, you run it!” • Agile Culture TechEvent 201814
- 16. Container • Universel Deployment-Format for any kind of software! • Match very well with Microservice-style • Enables DevOps (“The Contract”) • All Software should be executable as container! TechEvent 201816
- 17. Microservices
- 18. Why Microservices are important? TechEvent 201818
- 19. Microservices • Architectural Pattern • Modularisierung/Komponentisierung • Scaling of Development Process • Independent and «small» Teams • Reduced Complexity • Independently scalable • Stable Architecture through • Isolation of internals • Services that are simple to extend or replace • Continuous Delivery is simpler.. TechEvent 201819 «Matching Complexity with our brains!»
- 20. Challenges Microservices • Network Latencies, Load- and Network Partitioning • Stability of a System as a Whole • Software Distribution and Release Management • Adaptation or Integration of Existing Software • Distributed Logging and Monitoring • Different Programming languages and software-stacks • The right «scope» ! You need tooling and processes = DevOps !!! TechEvent 201820
- 21. Schwabengipfel21 22.03.2018 Internet of Things
- 22. IoT Interconnectivity of physic and virtual «Things» using Information- and Communication-Technologies: • Devices getting smaller and faster • Long term battery live durations • Low Energy networking • Applications throughout all areas • Also in sensitive areas TechEvent 201822
- 23. Big Data
- 24. Big Data • Volume Huge volume of data • Velocity How fast data is generated and must be transferred • Variety Extensive Number of data Types and Sources • Performance Runtime for different access types (Read, Write, Update, Append-Only) TechEvent 201824
- 26. Artificial Intelligence • Intelligent Automization • Machine Learning • «Human Like» Decision Making • One of the main triggers of the «Digital Revolution» • Often only Simulation of „intelligent behaviour“ using simple algorithms TechEvent 201826
- 27. And we are happy! Or did we miss something? TechEvent 201827
- 28. What are the main challenges with distributed systems? TechEvent 201828
- 29. Well, sometimes things break. TechEvent 201829
- 30. TechEvent 201830
- 31. ...sometimes they break not alone... TechEvent 201831
- 32. TechEvent 201832
- 33. ...sometimes things just get lost... TechEvent 201833
- 34. TechEvent 201834
- 35. ...and sometimes you even don‘t know... TechEvent 201835
- 36. TechEvent 201836
- 37. ...and our new toys won‘t help either... TechEvent 201837
- 38. TechEvent 201838
- 39. So we have to ensure we build resilient systems. TechEvent 201839
- 40. Service Service Input Service Service Keep outages isolated Isolation 1. Decoupled Communication TechEvent 201840
- 42. Schwabengipfel42 19.10.16 Apply the „Bulkhead Principle“
- 43. Resilient System Architecture Question: which of these concepts are useful for resilient systems? • Transactions and Two Phase Commit • Hot-, Cold-Standby • Client-Server Systems, Software Agents, Microservices • Event Driven Communications, Backpressure, Bounded Queues • Orchestration • Cloud, Container • Datawarehouses • … TechEvent 201843
- 44. Impact Schwarzwaldgipfel44 22.03.2018 • Automatisierung intelligenten Verhaltens und Maschinenlernen • „Intelligenz“ ? • Wegweisende Antriebskräfte der Digitalen Revolution • Nachbildung menschenähnlicher Entscheidungsstrukturen • Oftmals «nachgeahmte» Intelligenz: • Simulation „intelligentes Verhalten“ mit einfachen Algorithmen In Practice ?
- 45. Ausgangsposition Schwabengipfel45 22.03.2018 Evaluate your Starting Position • Maximal Benefits «Where is my pain?» • Competitors and Market Situation • Culture / Processes / Stakeholder • Existing IT Infrastructure and Contracts • Data Protection • Budget
- 46. Ausgangsposition Schwabengipfel46 22.03.2018 Objectives • New Business Opportunities • Innovation Areas • Cost Benefits • Time-to-Market • Customer Satisfaction
- 47. Ausgangsposition Schwabengipfel47 22.03.2018 Realization • Governance • Budgeting, ROI and Business Plan • Organization • Technical Implementation • Culture
- 48. TechEvent 201848
- 49. DANKE • Fallacies of Distributed Computing: https://de.wikipedia.org/wiki/Fallacies_of_Distributed_Computing • 21 DevOps und Docker Reference Architectures: https://devops.com/21-devops-docker-reference-architectures/ • Cloud Native Computing Foundation: https://www.cncf.io/ • Docker: http://docker.com • Openshift: http://openshift.org Anatole Tresch Principal Consultant AD-ZH anatole.tresch@trivadis.com Twitter: @atsticks TechEvent 201849
Editor's Notes
- Die guten alten Zeiten: Anforderungen Spezifikationen Implementation Lokaler Betrieb «Wohl organisiert» Heute: Neue, teils komplexe Anforderungen Erhöhte Flexibilität Funktional Zeitlich Finanziell Explodierende Komplexität und Wartungsaufwände Verteilte Systeme 24x7 weltweiter Betrieb
- Die guten alten Zeiten: Anforderungen Spezifikationen Implementation Lokaler Betrieb «Wohl organisiert» Heute: Neue, teils komplexe Anforderungen Erhöhte Flexibilität Funktional Zeitlich Finanziell Explodierende Komplexität und Wartungsaufwände Verteilte Systeme 24x7 weltweiter Betrieb
- Die guten alten Zeiten: Anforderungen Spezifikationen Implementation Lokaler Betrieb «Wohl organisiert» Heute: Neue, teils komplexe Anforderungen Erhöhte Flexibilität Funktional Zeitlich Finanziell Explodierende Komplexität und Wartungsaufwände Verteilte Systeme 24x7 weltweiter Betrieb
- Vernetzung im Unternehmen: Klassischer Betrieb: «Kontrolliert verteilte Systeme» Statische Administration Client-Server-Modelle
- Neue, teils komplexe Anforderungen Sensorik Kybernetik 24x7 verbunden Grosse Lasten Enorme Lastspitzen Geringe Kundenbindung Win-Win or Loose ! …
- Echt verteilte Systeme CAP Theorem! Was heisst das im Detail… ?
- Rasche und elastische Bereitstellung von Speicherplatz Rechenleistung oder Anwendungssoftware Ressourcen-Pooling Globaler Zugriff über ein Rechnernetz ohne lokale Installation Kontrollierter Zugriff und sichere Nutzung On-demand Self-Service Public, Private, Hybrid, Community, Multi-Cloud
- Konsequenzen Cloud: IT Infrastruktur ist jederzeit rasch, sicher und günstig verfügbar Bestehende Betriebsmodelle sind zu hinterfragen Moderne Lösungen laufen verteilt Monitoring und Logging wird anspruchsvoller SLAs, Haftungsfragen Datenschutz Zudem enthält die Definition des National Institute for Standards and Technology (NIST) vier Liefermodelle:[5] Public Cloud – die öffentliche Rechnerwolke Bietet Zugang zu abstrahierten IT-Infrastrukturen für die breite Öffentlichkeit über das Internet. Public-Cloud-Diensteanbieter erlauben ihren Kunden, IT-Infrastruktur zu mieten auf einer flexiblen Basis des Bezahlens für den tatsächlichen Nutzungsgrad bzw. Verbrauch (pay-as-you-go), ohne Kapital in Rechner- und Datenzentrumsinfrastruktur investieren zu müssen. Private Cloud – die private Rechnerwolke Eine Private Cloud ist eine Cloud-Umgebung welche ausschließlich für eine Organisation betrieben wird. Das Hosten und Verwalten der Cloud-Plattform kann intern (beispielsweise durch firmeneigene Rechenzentren) aber auch durch Dritte erfolgen. Hybrid Cloud – die hybride Rechnerwolke Bietet kombinierten Zugang zu abstrahierten IT-Infrastrukturen aus den Bereichen von Public Clouds und Private Clouds, nach den Bedürfnissen ihrer Nutzer. Community Cloud – die gemeinschaftliche Rechnerwolke Bietet Zugang zu abstrahierten IT-Infrastrukturen wie bei der Public Cloud – jedoch für einen kleineren Nutzerkreis, der sich, meist örtlich verteilt, die Kosten teilt (z. B. mehrere städtische Behörden, Universitäten, Betriebe oder Firmen mit ähnlichen Interessen, Forschungsgemeinschaften, Genossenschaften).Weiterhin gibt es Mischformen der oben genannten Cloud-Typen: Virtual Private Cloud – eine private Rechnerwolke auf prinzipiell öffentlich-zugänglichen IT-Infrastrukturen Die Abschottung der „virtuell privaten“ Bereiche auf der öffentlichen Infrastruktur wird durch geeignete Sicherheitsmaßnahmen (z. B. VPN) gewährleistet. Multi Cloud – Bündelung verschiedener Cloud Computing Dienste Weiterentwicklung der Hybrid Cloud, bei der mehrere Cloud Computing Dienste in einer heterogenen Systemarchitektur gleichzeitig genutzt werden können.
- Why: Amazon: Mai 2011 durchschnittlich alle 11,6 Sekunden ein neues Deployment angestoßen Auf 10.000 Hosts gleichzeitig DevOps ist ein Kunstwort aus den Begriffen Development (englisch für Entwicklung) und IT Operations (englisch für IT-Betrieb). DevOps soll durch gemeinsame Anreize, Prozesse und Werkzeuge (englisch: Tools) eine effektivere und effizientere Zusammenarbeit der Bereiche Dev, Ops und Qualitätssicherung (QS) ermöglichen.[1] Mit DevOps sollen die Qualität der Software, die Geschwindigkeit der Entwicklung und der Auslieferung sowie das Miteinander der beteiligten Teams verbessert werden. Automatisierung mit CI- und CD-Werkzeuge als „Deployment Pipeline“: Code – Entwicklung und Review, Versionskontrolle, Merge Build – Continuous-Integration-Tools, Build Status Test – Statische und dynamische Code-Analysen und Tests, Package – Ausliefern von binären Formaten Release – Change Management, Freigabe von Releases Configure – Configuration / Systems Management-Werkzeuge Monitor – Application performance, Kunden-Feedback
- Automation: Frage: Wie lange dauert es einen Datenbankserver bereitszustellen?
- Ausführungsmodell für Tasks! Prozessisolation, gemeinsam genutzter Kernel (OS-Virtualisierung) Virtuelle und isolierte Laufzeitumgebung (kein weiteres OS gestartet) Sehr effiziente Ressourcennutzung (CPU, RAM, FS), zB Layered FS Restartability, einfaches Recovery, einfach zurücksetzbar Portabilität = universelles Deployment-Format Container-Kataloge (Public, Private) Isolation der Laufzeitumgebung inkl. Abhängigkeiten Unabhängigkeit vom Cloud-Provider Container unterstützen Modularisierung Container ermöglichen evolutive Architektur
- How containers: Cloud Orchestrierung Alle Software muss mittelfristig im Container lauffähig sein!
- Unix-Philosophie („Do One Thing and Do It Well“) Bounded Context, Komponente APIs kapseln die Implementierungsdetails (Information Hiding, Parnas) Isoliert Dezentralisiert und horizontal skalierbar Fehlertolerant
- Modularisierung/Komponentisierung Scaling of Development Process Independent and «small» Teams Reduced Complexity Independently scalable Stable Architecture through Isolation of internals Services that are simple to extend or replace Continuous Delivery is simpler..
- Basically nothing new! Wo sehen Sie Probleme bei Microservices? Network Latencies, Load- and Network Partitioning Stability of a System as a Whole Software Distribution and Release Management Adaptation or Integration of Existing Software Distributed Logging and Monitoring Different Programming languages and software-stacks The right «scope» ! -> Tooling -> DevOps !!!
- Interconnectivity of physic and virtual «Things» using Information- and Communication-Technologies: Devices (Clocks, Machines) Rooms Humans (Animals) – Implants, Accessibility Tools, Smart Phoines Robots ?
- Beispiel für Quellen: Aufzeichnungen verschiedenster Überwachungssysteme. die Nutzung von Kunden- oder Bank- bzw. Bezahlkarten (Giro („EC“)-, Kreditkarte), jegliche elektronische Kommunikation, dabei auch die persönlich geprägte, individuell unterschiedliche Art und Weise der Benutzung z. B. eines Smartphones (sowohl manuelle wie geografische Bewegungsmuster),[8] geschäftliche bzw. private Nutzung elektronischer Geräte oder Systeme wie „Fitness“- bzw. „Gesundheitsarmbänder“ bzw. „Wearables“ wie „Activity Tracker“ oder „Smartwatches“, „Ambient Assisted Living“ („umgebungsunterstütztes Leben“) oder globaler Navigationssysteme wie „GPS“, Smartphones, Computer usw., die Nutzung von Social-Media-Informationen und -Interaktionen, Kraftfahrzeuge (insbesondere im Kontext „Vernetztes Auto“), vernetzte Technik in Häusern („Smart Homes“, „Smart Meter“), von Behörden und Unternehmen erhobene und gesammelte Daten.
- Nothing about distribution! Elastic Nature matches with Cloud Volume: also big amount can be handled quickly. Storage is cheap -> collect first, then analyse Use asynchronous and event-based processes: Functions and streaming for NoSQL
- Intelligent Automatzation Machine Learning «Human Like» Decision Making One of the main triggers of the Digitalen Revolution Still often Simulation of „intelligent behaviour“ using simple algorithms
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- Ausgangsposition (Klicken) Nutzungspotentiale «Wo schmerzt es?» Konkurrenz und Marktumfeld Kultur / Prozesse / Stakeholder Bestehende IT Infrastrukturen und Verträge Datenschutz-Anforderungen Budget und Budgetprozesse
- Ziele Nutzungspotentiale «Wo schmerzt es?» Konkurrenz und Marktumfeld Kultur / Prozesse / Stakeholder Bestehende IT Infrastrukturen und Verträge Datenschutz-Anforderungen Budget und Budgetprozesse
- Viele Lösungsansätze Welche Cloud? Deploymentformate Integration Netzwerksicherheit Frameworks Verteilung bringt neue Fragestellungen Sicherheit Aufteilung Kommunikationsprotokolle Asynchronität CAP Kombination Alt und Neu Greenfield eher selten Leistungsfähigkeit von Legacy Lösungen richtig einschätzen Legacy isolieren Bewährte Konzepte hinterfragen Transaktionen Synchrone Aufrufe Cloud Native Know How Wenig verbreitet Wenig Erfahrung
- Adopt DevOps and Containers Use the benefits of the Cloud Think about your target architecture, especially regarding Scalability, Flexibility Time-to-market Costs Resilience Evaluate the Potentials of IoT and KI Start your «Digitaler Revolution»…