เพื่อให้เข้าใจเรื่อง cloud native เราจะต้องทำความเข้าใจที่มาที่ไปว่าทำไมถึงมี cloud native แล้ว cloud native คืออะไร รวมถึงเราจะสร้าง cloud native ต้องทำอย่างไรบ้าง

WHY?

เริ่มต้นจากที่เรามี pain เกี่ยวกับ infrastructure ที่ต้องการ scale เพื่อให้รองรับ workload ที่มากขึ้นจาก model ธุรกิจที่ต้องแข่งขัน และการ transform business ให้เป็น digital business ทำให้ infrastructure ไม่สามารถรองรับการเติมโตได้ทัน จึงเป็นโอกาสให้ service provider ต่างๆ ออกมาให้บริการ infrastruture ในแบบ on demand ที่เราคุ้นเคยก็จะเป็นบริการ cloud service ของเจ้าตลาดอย่าง aws , google หรือ azure รวมถึง local provider อย่าง AIS, Cloud HM เป็นต้น ซึ้ง model service พวกนี้ก็คือการให้บริการ cloud computing โดยมีคุณลักษณะเบื่องต้นคือ

• Resource pooling ให้บริการผ่าน network ในแบบ on-demand และ self-service
• Resource ถูกสร้างขึ้น ยกเลิกตามความต้องการ (ephemeral) รวมถึงสามารถปรับแต่งและ scale ได้ (elasticity)
• Resource ไม่เกี่ยวพันโดยตรงกับ physical hardware ระบบสามารถนำ server ที่เหมาะสมมาให้บริการได้
• เข้าถึงได้ง่าย
• มีระบบบันทึกและแจ้งปริมาณการใช้

จากความสามารถที่ได้กล่าวข้างต้นจะเห็นว่า infrastructure มีรูปแบบที่ง่ายในการใช้งาน และทำให้ application เองสามารถใช้ความสามารถใหม่ๆ ของบริการในแบบ cloud ได้มากยิ่งขึ้น ทำให้เกิด demand ในฝั่ง Application โดยเกิดคำนิยามใหม่คือ Cloud Native Application คือ application ที่ถูกสร้างขึ้นจากการใช้ความสามารถของ cloud computing ทำให้ได้ความสามารถใหม่ๆ เช่น

• Build for change ทำให้ Apps สามารถ change ได้ง่าย และไม่สงผลกระทบกับการใช้งาน
• Build for scale ทำให้ Apps สามารถรองรับการใช้งานที่มากขึ้นจากการเพิ่มจำนวน process
• Fault tolerance ทำให้ Apps ยังคงให้บริการได้แม้จะเกิดปัญหาของระบบ โดยที่ cloud platform จะช่วยให้ Apps สามารถทำงานได้บน Resource ที่ Available อยู่ได้
• Continuous Delivery ทำให้ Apps สามารถ deploy ได้อย่างต่อเนื่อง
• Agile ทำให้ Development Team สามารถแบ่งส่วนของ Apps และส่งมอบในแต่ feature ย่อยๆ ได้อย่างต่อเนื่อง รวมถึงปรับเปลี่ยนตามความต้องการใหม่ๆ ได้เร็ว

WHAT?

ความคาดหวังจากผู้ใช้ Application และการใช้งานที่มากขึ้นทำให้ Application เองก็ต้องพัฒนาให้ตอบสนองคนใช้งานที่เรียกว่า Reactive Design โดยมีปัจจัยต่างๆ ที่ควรพิจารณาคือ

• React to Events ออกแบบให้ Application ทำงานโดยตอบสนองกับเหตุการ​ณ์ต่างๆ ได้เองโดยไม่ต้องรอให้มีการเรียกใช้ ในรูปแบบ Event Driven Architecture
• React to Load ออกแบบให้ Application สามารถ scale ด้วยการเพิ่มจำนวน process ได้ (scaleable)
• React to Failure ส่วนของ platform ที่ทำให้ Application สามารถทำงานได้ในขณะที่อาจจะมีบาง process หยุดทำงานไป (Resilient)
• React to Users ออกแบบให้การตอบสนองการใช้งาน Application ได้ราบรื่น ไม่กระตุก หรือรอนาน (Responsive) ถึงแม้จะมีจำนวนผู้ใช้งานที่มากขึ้นก็ตาม

ยังมีปัจจัยอื่นๆ นอกเหนือจากเรื่องของการตอบสนองต่อการใช้งาน (Reactive) ที่ต้องพิจารณาอย่างเช่น Speed & Safety โดยคำนึงถึงความรวดเร็วในการ Recovery ในกรณีที่ระบบมีปัญหา

HOW?

ในการจะสร้าง Cloud Native Application จำเป็นต้องอาศัย Design Patterns และ Framework เพื่อให้สามารถเริ่มต้นการสร้างระบบได้เร็วและการจัดการที่มีประสิทธิภาพ โดยประกอบได้ key หลักๆ คือ

• Application Framework ส่วนนี้จะต้องพิจารณาใช้ ​​Framework เพื่อช่วยพัฒนา application เช่นการใช้หลักการ API First มีการใช้ API Gateway และ Integration Pattern เข้ามาช่วยแก้ปัญหาความเข้ากันได้ของระบบ และ Transaction ระหว่างระบบ การใช้ Reactive Design การ Develop Application ตามรูปแบบ 12Factor และ Microservice เป็นต้น
• Runtime Platform ใช้ Platform จัดการ runtime application เช่น Kubernetes Platform หรือ Serverless
• Infrastructure Automation มีระบบช่วยในเรื่องการทำ self-service และ automate provision resource การทำ resource planing, monitor และระบบช่วยบริหารจัดการ infrastructure สำหรับ day 2 operation
• Infrastructure ที่พร้อมต่อการใช้งาน

ในการออกแบบ Application ในแบบที่เป็น Distributed System ยังต้องมีเรื่องที่ต้องพิจารณาเพิ่มเติมเช่น

• Configuration Management การจัดการ Application Configuration แบบรวมศูนย์ เพื่อความง่ายในการเปลี่ยนแปลง Configuration ของ Application
• Registration and Discovery การ Register Application บนระบบ และการค้นหาบริการของ Application
• Routing and Load-Balancing การเรียกใช้และการเข้าถึง Application
• Fault Tolerance and Isolation การที่ application จะต้องทำงานได้ในภาวะที่ระบบมีปัญหา และการใช้งาน Resource ที่แยกจากกันอย่างจัดเจน
• Aggregation and Transaction การรวมผลลัพธ์ที่ได้จากการทำงานและการควบคุมกระบวนการทำงานที่แยกกันหลาย Process
• Monitoring and Distributed Tracing การ monitor และเข้าถึง log ของ Application ที่กระจายออกไปหลายที่
• Process Management การเข้าถึงและควบคุม process การทำงานของ application