Cloud-Native & Sustainability: Eine Übersicht und erste Schritte
Wie können wir digitale Innovationen vorantreiben und gleichzeitig den steigenden Anforderungen für Nachhaltigkeit gerecht werden? Dieser Beitrag soll aufzeigen, wie sich Cloud-native und nachhaltige Anwendungsentwicklung vereinen lassen, um effizienter, skalierbarer und nachhaltige Anwendungen zu entwickeln und bereitzustellen. Wir werden besprechen, was Nachhaltigkeit im Kontext zur Anwendungsentwicklung bedeutet, welche Werkzeuge und Best Practices zur Verfügung stehen und wie man diese direkt nutzen kann.
Auf folgende fünf Themenbereiche gehen wir in diesem Beitrag genauer ein:
- Was ist Sustainability?
- Cloud-native und nachhaltige Workloads
- Patterns und Best Practices für Cloud-native Apps
- Beispiele aus der Praxis
- Aktueller Stand und erste Schritte
Dieser Beitrag fasst unsere Video-Serie “Cloud Native & Sustainability” zusammen, welche wir Ende letzten Jahres veröffentlicht haben. Die komplette Video Serie ist auf unserem YouTube Kanal zu finden.
Was ist Sustainability?
Einleitend sollten wir zunächst klären, was Nachhaltigkeit im Kontext zur Softwareentwicklung bedeutet:
Nachhaltigkeit bedeutet, Softwaresysteme mit minimalen negativen Auswirkungen auf Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft zu entwerfen. Bei der Softwareentwicklung besteht das übergeordnete Ziel darin, kohlenstoffeffiziente Anwendungen zu entwickeln und zu betreiben.
Hierbei müssen wir folgende Prinzipien berücksichtigen:
- Energieeffizienz: Entwickler sollten so wenig Energie wie möglich verbrauchen, um den Energieverbrauch zu minimieren
- Kohlenstoff-Bewusstsein: Ressourcen sollten dann verbrauchen werden, wenn sie zeitlich oder räumlich verfügbar sind
- Hardwareeffizienz: Optimierte Nutzung von Hardware ist wichtig, um den CO2-Abdruck der Softwareentwicklung zu reduzieren
- Messungen und Klimaverpflichtungen: Einhaltung der Klimaziele und Überblick über den eigenen Fortschritt
Einen detailierter Einblick zum Thema “Was ist Sustainability?”:
Cloud-native und nachhaltige Workloads
Cloud-native ist ein erster Schritt in die richtige Richtung, aber es ist noch viel mehr zu tun, um die Umweltauswirkungen zu minimieren. Microsoft Azure engagiert sich stark für Nachhaltigkeit und setzt sich ehrgeizige Ziele, um den eigenen ökologischen Fußabdruck zu verringern.
Microsofts Verpflichtungen zur Nachhaltigkeit:
- 1 Milliarde Dollar für eigenen Klima-Innovationsfonds
- Verpflichtung, bis 2025 mehr Land zu schützen als genutzt wird
- Abfallfreie Zertifizierung bis 2030
- Wasser positiv bis 2030
- Dieselfreie Notstromversorgung bis 2030
- 100 Prozent des Stromverbrauchs durch kohlenstofffreie Energiekäufe bis 2030
Cloud-native Entwicklungspraktiken können auch dazu beitragen, den Verbrauch von Ressourcen und Energie zu reduzieren. Gemeinsame Verantwortung ist jedoch wichtig! Es liegt weiterhin in Ihrer Verantwortung, Ihre Verfahren und Prozesse kontinuierlich zu verbessern und zu optimieren, um die Umweltauswirkungen weiter zu minimieren.
Der komplette Überblick zum Thema “Cloud-native und nachhaltige Workloads”:
Patterns und Best Practices für Cloud-native Apps
Für die Entwicklung von Cloud-nativen Apps gibt es bewährte Muster und Best Practices, um eine nachhaltige Arbeit zu gewährleisten. Dazu gehören z. B. die zeitliche oder örtliche Verlagerung von Anwendungen oder Teilen von Anwendungen (Demand Shifting), die Anpassung des Energiebedarfs der Anwendung (Demand Shaping) und die Optimierung der Effizienz. Eine wichtige Praxis kann die Verwendung von Microservices sein, um die Entwicklung agiler und den Betrieb flexibler zu gestalten.
Alle Details zu “Patterns und Best Practices für Cloud-native Apps”:
Beispiele aus der Praxis
Wie startet man konkret mit der Umsetzung? Wenn Sie mit der Optimierung Ihrer Anwendungen beginnen möchten, gibt es verschiedene Möglichkeiten, um Ihre Anwendungen energieeffizienter zu gestalten. Eine Option besteht darin, das UX/UI Ihrer Anwendung zu verbessern, um eine bessere Nutzung zu ermöglichen. Weitere wichtige Maßnahmen sind die Optimierung Ihrer Datenbankzugriffe und Ihres Quellcodes, die Verbesserungen der API-Effizienz und CI/CD-Prozessen oder die Validierung Ihrer Tests im Bezug auf die Energieeffizienz. Darüber hinaus können Sie die Verwendung von energieeffizienten ARM-basierten CPUs in Betracht ziehen, um den Energieverbrauch Ihrer Anwendung weiter zu reduzieren.
Die Details hierzu im Video “Beispiele aus der Praxis – Teil I”:
Für die Umsetzung können bestehende Open-Source-Projekte, die eine Cloud-native und nachhaltige Anwendungsentwicklung unterstützen, genutzt werden. Ein Überblick:
- Carbon Aware KEDA Operator: Hilft bei der Skalierung von Kubernetes-basierten Workloads
- Kubernetes Carbon Intensity Exporter: Exportiert eine Prognose der Kohlenstoffintensität für Kubernetes-basierte Workloads
- Kubernetes Efficient Power Level Exporter (Kepler): Misst den Energieverbrauch pro Container und stellt ihn bereit
- Distributed Application Runtime (Dapr): Unterstützt bei der Entwicklung zuverlässiger Microservices auf der Grundlage erstklassiger Implementierungen und Cloud-nativer Patterns
Alle Informationen zu den open-source Projekten im Video “Beispiele aus der Praxis – Teil II”:
Aktueller Stand und erste Schritte
Die Bedeutung von Nachhaltigkeit nimmt immer mehr zu und die IT-Branche ist keine Ausnahme. Auch in der Cloud-Native-Entwicklung gibt es Bestrebungen, Nachhaltigkeit zu fördern. Obwohl das Bewusstsein wächst, befinden sich die Werkzeug- und Projektlandschaft noch in den frühen Phasen. Wie vorgestellt gibt es jedoch bereits Ansätze und Lösungen, die genutzt werden können, um nachhaltig zu entwickeln. Gartner prognostiziert, dass bis 2025 drei aufstrebende Umwelt-Nachhaltigkeitstechnologien eine breite Verwendung finden werden.
Eine detailierte Einordnung zum Thema “Aktueller Stand und erste Schritte”:
Eine Linksammlung für weitere Informationen und die ersten Schritte:
- Green Software Foundation
- Green Software Practitioner
- Azure Well-Architected Framework – Sustainability workload
- Awesome Green Software
- CNCF TAG Environmental Sustainability
Unser Sustainability Solution Assessment
Unser Angebot “Sustainability Solution Assessment” bietet Ihnen den Einstieg in die nachhaltige Anwendungsentwicklung. Unsere Cloud Solution Architekten analysieren Ihren aktuellen Status, entwickeln gemeinsam mit Ihnen einen detaillierten Fahrplan für Ihre nachhaltige Zukunft und unterstützen Sie und Ihr Team mit einem gezielten Coaching.
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