a hitchhiker’s guide to the cloud native stack

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A HITCHHIKER’S GUIDE TO THE CLOUD NATIVE

STACK

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Let’s talk about Cloud Native Applications

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CONTINUOUS DELIVERY & DEVOPS

ANTIFRAGILITYHYPERSCALE TRAFFIC, DATA, FEATURES

OPEX SAVINGS(automation & utilization)

CLOUD NATIVE APPLICATIONS

DISR

UPT

INDU

STRI

ALIZ

E

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Design Prinzipien Cloud-nativer Anwendungen

• Design for Performance: responsive; concurrency; efficiency.

• Design for Automation: automate dev tasks & ops tasks.

• Design for Resiliency: fault-tolerant; self-healing.

• Design for Elasticity: dynamically scale; be reactive.

• Design for Delivery: short roundtrips; automated delivery.

• Design for Diagnosability: cluster-wide logs, traces, metrics.

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Maturity Model Cloud-nativer Anwendungen

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https://www.opendatacenteralliance.org/docs/architecting_cloud_aware_applications.pdf

Level 0: Virtualized

Level 1: Loosely Coupled

Level 2: Abstracted

Level 3: AdaptiveCloud Native- Skaliert elastisch abhängig von Stimuli. - Dynamische Migration auf andere Infrastruktur

ohne eine Service Downtime.

Cloud Resilient- Fehler-tolerant und resilient entworfen. - Metriken und Monitoring eingebaut. - Runs anywhere. Infrastruktur agnostisch.

Cloud Friendly- Besteht aus lose gekoppelten Diensten. - Dienste können über Namen gefunden werden. - 12-Factor App Principles.

Cloud Ready- Keine Anforderungen an das Datei-System. - Läuft auf virtualisierter Hardware. - Self-contained, kann als Image ausgeführt werden.

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Die Anatomie des Cloud Native Stack

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Application Platform Cloud Native App

Cluster Orchestrator Applications

Cluster Scheduler Containers

Cluster Virtualization Resources

Cluster Operating System

Entkoppelt von physischer

Hardware.

Verwaltet Ressourcen für die Ausführung von Containern

Führt Applikationen

auf dem Cluster aus.

Stellt Ablauf- Umgebung und APIs für Apps

bereit.

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Cloud Native Stack mit Spring Cloud und DC/OS

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Application Platform Cloud Native App

Cluster Orchestrator Applications

Cluster Scheduler Containers

Cluster Virtualization Resources

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Cloud Native Stack mit Spring Cloud und K8S.

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Application Platform Cloud Native App

Cluster Orchestrator Applications

Cluster Scheduler Containers

Cluster Virtualization Resources

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Orchestration

Composition

Die 4 Schritte zur Cloud-nativen Anwendung

1. MICROSERVICES

2. CONTAINERIZATION

3. COMPOSITION

4. ORCHESTRATION

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Containerization

Microservices

dockercompose

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MICROSERVICES

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Zwitscher Microservice in 5 Minuten

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Zwitscher Controller

Zwitscher Repository

/tweets

ZwitscherServiceApp

search(…)

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CONTAINERIZATION

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$ docker build -t zwitscher-service:1.0.1 .

$ docker run --name zwitscher-service -d \ -p 8080:8080 zwitscher-service:1.0.1

$ docker tag zwitscher-service:1.0.1 hitchhikersguide/zwitscher-service:latest $ docker push hitchhikersguide/zwitscher-service

Der Containerization Workflow mit Docker

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3. Tag & Push

2. Run

Dockerfile

1. Build

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Beispiel Dockerfile für Zwitscher Service

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FROM qaware/alpine-k8s-ibmjava8:8.0-3.10 MAINTAINER QAware GmbH <qaware-oss@qaware.de>RUN mkdir -p /appCOPY build/libs/zwitscher-service-1.0.1.jar /app/zwitscher-service.jar COPY src/main/docker/zwitscher-service.conf /app/EXPOSE 8080CMD /app/zwitscher-service.jar

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Wichtige Tips für den Umgang mit Docker• Kenne dein Base-Image! Auf die Größe kommt es an.

• Ein Docker Build muss wiederholbar sein.

• Jeder RUN Befehl erzeugt ein Layer. Nutze Mehrfachbefehle!

• Entferne temporäre Dateien.

• Veröffentliche wichtige Ports mit EXPOSE.

• Definiere Umgebungs-Variablen für wichtige Parameter.

• Nutze ein Image für alle Umgebungen.

• Versioniere deine Images.

• Verwende Tools zur QS von Dockerfiles und Images.

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COMPOSITION

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Cluster-weite Konfiguration und

Konsensus

Überwachung und Fehler-Diagnose

Geregelter Zugriff auf Service

Endpoints von Außen

Registrierung und Suche von Service

Endpoints

Laufzeit-Umgebung für Service Endpoints

Resistenter Aufruf von anderen

Service Endpoints

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Zwitscher Controller

Zwitscher Repository

/tweets

ZwitscherServiceApp

/zwitscher-service/*

Discovery

Configure

Actuator

/adm

in/h

ealt

hRegister

Read

K/V

Get Services

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Beispiel docker-compose.yml

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version: '2' services: zwitscher-consul: ... zwitscher-traefik: ... zwitscher-service: image: hitchhikersguide/zwitscher-service:1.0.1 environment: - CONSUL_HOST=zwitscher-consul - CONSUL_PORT=8500 - TWITTER_APP_ID=${TWITTER_APP_ID} - TWITTER_APP_SECRET=${TWITTER_APP_SECRET} depends_on: - zwitscher-consul links: - zwitscher-consul ports: - "8080:8080" networks: - zwitscher-net

$ docker-compose -p zwitscher up -d

$ docker-compose -p zwitscher ps $ docker-compose -p zwitscher logs -f

$ docker-compose -p zwitscher down

dockercompose

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ORCHESTRATION

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zwitscher-traefik

Mesos DNS

Marathon

zwitscher-consul

zwitscher-service

Manage

Manage

Manage

Resolve zwitscher-consul.marathon.mesos

Ops

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{ "id": "zwitscher-service-hitchhikersguide",

"instances": 3, "cpus": 0.5, "mem": 256,

"container": { "type": "DOCKER", "docker": { "image": "hitchhikersguide/zwitscher-service:1.0.1", "network": "BRIDGE", "portMappings": [{ "containerPort": 0, "hostPort": 0, "protocol": "tcp" }] } },

"healthChecks": [{ "protocol": "HTTP", "path": "/admin/health", "intervalSeconds": 10, "portIndex": 0, "maxConsecutiveFailures": 3 }] }

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Keine Magie. Aber komplexe Technologie.

• Building Distributed Systems is hard!

• Der Cloud Native Stack macht die Komplexität beherrschbar.

• Die hohe Abstraktion ist Segen und Fluch zugleich.

• Entwickler und Architekten brauchen zusätzliche Skills und Know-How in etlichen neuen Technologien.

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Code und Artikel zum Nachlesen unter …• https://github.com/qaware/hitchhikers-guide-cloudnative

• Der Cloud Stack: Mesos, Kubernetes und Spring Cloud https://goo.gl/U5cJAU

• Spring Cloud und Netflix OSS: Cloud-native Anwendungen bauenhttps://goo.gl/edNlUK

• Cloud-native Anwendungen mit Kuberneteshttps://goo.gl/dVkoyR

• Eine Einführung in Apache Mesos: Das Betriebsystem der Cloudhttps://goo.gl/7SnMZA

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CompletableFuture<SoftwareIngenieurIn> ich = CompletableFuture.supplyAsync(() -> erfindergeist() .handwerksstolz() );

CompletableFuture<Projekthaus> qaware = CompletableFuture.supplyAsync(() -> professionalität() .lässigkeit() );

Erfolg start = qaware.thenCombine(ich, (i, q) -> i.sendeBewerbung(q)) .join();

Weiter Details unter http://www.qaware.de/karriere/#jobs

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42. THE ANSWER TO LIFE, UNIVERSE,

THE CLOUD AND EVERYTHING.

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Mario-Leander Reimer Cheftechnologe, QAware GmbH mario-leander.reimer@qaware.de

https://www.qaware.de https://slideshare.net/MarioLeanderReimer/ https://speakerdeck.com/lreimer/ https://twitter.com/leanderreimer/

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