Apa Itu Cloud Native? Karakteristik dan Contoh Implementasinya

Teknologi cloud computing telah mengubah cara perusahaan mengakses dan mengelola sumber daya komputasi seperti penyimpanan, pemrosesan, dan jaringan. Salah satu pendekatan terbaru yang memanfaatkan teknologi ini adalah cloud native, sebuah konsep yang semakin populer dalam pengembangan perangkat lunak.

Di era transformasi digital, banyak perusahaan mengadopsi cloud native untuk meningkatkan kemampuan aplikasi mereka dalam beradaptasi dengan perubahan pasar. Survei dari O’Reilly pada tahun 2021 menunjukkan bahwa lebih dari 30% responden telah menggunakan platform cloud native, sementara 37% lainnya berencana untuk mengadopsi pendekatan ini di masa mendatang. Hal ini menunjukkan betapa pentingnya cloud native dalam dunia teknologi saat ini. Gartner bahkan memproyeksikan bahwa pada tahun 2025, sebanyak 95% beban kerja digital baru akan dijalankan di platform cloud native.

Untuk memahami lebih lanjut mengenai cloud native, mari kita jelajahi pengertian, karakteristik, dan kelebihan dari pendekatan ini.

Pengertian Cloud Native

Cloud native adalah pendekatan dalam pengembangan aplikasi yang secara khusus didesain untuk berjalan di atas infrastruktur cloud. Dengan kata lain, aplikasi yang dibangun menggunakan pendekatan cloud native memanfaatkan seluruh potensi cloud computing, baik itu public cloud, private cloud maupun hybrid cloud.

Menurut Cloud Native Computing Foundation (CNCF), aplikasi cloud native didefinisikan sebagai aplikasi yang memanfaatkan inovasi dalam teknologi cloud. Aplikasi ini dirancang agar dapat dioperasikan, diskalakan, dan dipantau secara otomatis di dalam lingkungan cloud, mengatasi keterbatasan yang ditemukan pada aplikasi tradisional yang tidak dioptimalkan untuk cloud.

Pada dasarnya, cloud native berfokus pada penggunaan infrastruktur cloud yang dapat diandalkan untuk menciptakan aplikasi yang fleksibel, responsif, dan mampu beradaptasi dengan cepat terhadap perubahan. Konsep ini mendukung tujuan utama dari cloud computing: skalabilitas, elastisitas, otomatisasi dan efisiensi.

Karakteristik Aplikasi Cloud Native

Aplikasi yang dirancang dengan pendekatan cloud native memiliki beberapa karakteristik utama yang membedakannya dari aplikasi tradisional. Karakteristik ini mencakup teknologi, metode, dan filosofi pengembangan perangkat lunak yang berbeda. Berikut adalah beberapa karakteristik utama aplikasi cloud native:

1. Kontainerisasi

Kontainerisasi adalah salah satu teknologi paling penting dalam pendekatan cloud native. Dengan menggunakan teknologi kontainer, aplikasi dapat dibagi menjadi unit-unit yang lebih kecil dan independen, yang dikenal sebagai kontainer. Kontainer ini memuat semua yang dibutuhkan aplikasi untuk berjalan seperti kode, dependensi dan library, sehingga dapat dijalankan secara konsisten di berbagai lingkungan.

Keunggulan utama dari kontainer adalah ukurannya yang ringan (hanya berukuran puluhan megabyte) serta kemampuannya untuk diluncurkan dan dihapus dengan cepat. Hal ini memungkinkan pengembang untuk memindahkan aplikasi antar cloud provider dengan mudah, tanpa mengalami downtime atau masalah kompatibilitas.

Selain itu, kontainer juga mendukung aplikasi orkestrasi, yang dapat meluncurkan atau menghapus puluhan hingga ribuan kontainer secara otomatis dan bersamaan. Teknologi seperti Kubernetes sangat populer dalam mengelola orkestrasi kontainer, memastikan ketersediaan tinggi dan ketahanan terhadap kegagalan.

2. Arsitektur Microservice

Salah satu karakteristik penting dari aplikasi cloud native adalah adopsi arsitektur microservice. Dalam pendekatan ini, aplikasi dibagi menjadi serangkaian layanan kecil dan terpisah yang dikenal sebagai microservice. Setiap microservice memiliki fungsi spesifik dan dapat dikelola secara mandiri.

Pendekatan microservice memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam pengembangan aplikasi. Pengembang dapat melakukan perubahan pada satu bagian aplikasi tanpa mempengaruhi keseluruhan sistem. Dengan demikian, perusahaan dapat merespons perubahan kebutuhan pasar lebih cepat.

Namun, arsitektur microservice juga membawa tantangan dalam hal kompleksitas pengembangan dan pengujian. Oleh karena itu, penggunaan perangkat otomatisasi seperti Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD) sangat penting dalam mendukung pengelolaan aplikasi berbasis microservice.

3. Pengembangan Berbasis Layanan CI/CD

Praktik Continuous Integration (CI) dan Continuous Deployment (CD) merupakan fondasi penting dalam pendekatan cloud native. CI/CD memungkinkan pengembangan, pengujian, dan penyebaran aplikasi dilakukan secara otomatis dan terus-menerus, mempercepat siklus pengembangan dan memastikan kualitas yang lebih tinggi.

Dalam praktik CI, setiap perubahan kode yang dilakukan pengembang akan diuji dan diintegrasikan ke dalam basis kode utama secara otomatis. Sementara itu, CD memungkinkan aplikasi yang telah diuji untuk segera disebarkan ke lingkungan produksi tanpa intervensi manual. Ini mempercepat waktu peluncuran aplikasi dan mengurangi risiko kesalahan.

CI/CD juga membantu perusahaan untuk terus berinovasi dan merilis fitur baru dengan cepat, yang sangat penting dalam pasar yang sangat kompetitif.

4. DevOps dan Infrastruktur sebagai Kode

Pendekatan cloud native seringkali menggabungkan konsep DevOps, yang mengintegrasikan tim pengembang (development) dan operasional (operations) untuk bekerja sama dalam pengembangan, pengujian, dan penyebaran aplikasi. DevOps mendorong kolaborasi yang lebih erat antara kedua tim ini untuk memastikan aplikasi dapat dijalankan dengan lancar di lingkungan cloud.

Salah satu prinsip utama dari DevOps adalah Infrastructure as Code (IaC), yang memungkinkan infrastruktur cloud dikelola dan dikonfigurasi dengan cara yang sama seperti kode perangkat lunak. Dengan IaC, pengelolaan infrastruktur menjadi lebih konsisten dan dapat diotomatiskan, mengurangi potensi kesalahan manusia.

DevOps juga mendukung otomatisasi dalam hal pengujian dan pemantauan aplikasi. Tim DevOps dapat memantau kinerja aplikasi secara real-time dan segera menanggapi masalah atau perubahan beban kerja, memastikan aplikasi berjalan dengan lancar dan efisien.

Kelebihan Cloud Native

Pendekatan cloud native menawarkan sejumlah kelebihan yang menjadikannya pilihan yang menarik bagi perusahaan yang ingin mengoptimalkan operasi digital mereka. Beberapa kelebihan utama cloud native meliputi:

1. Skalabilitas: Cloud native memungkinkan aplikasi untuk diskalakan secara otomatis sesuai kebutuhan. Dengan memanfaatkan elastisitas cloud, aplikasi dapat menangani lonjakan beban kerja dengan menambah atau mengurangi sumber daya secara dinamis, tanpa intervensi manual.
2. Fleksibilitas: Pendekatan cloud native memungkinkan perusahaan untuk memindahkan aplikasi antara berbagai penyedia cloud dengan mudah. Ini memberikan fleksibilitas dalam memilih infrastruktur yang paling sesuai dengan kebutuhan bisnis, tanpa terkunci pada satu vendor.
3. Otomatisasi: Dengan mengadopsi pendekatan cloud native, perusahaan dapat mengotomatisasi berbagai tugas seperti penyebaran, pemantauan, dan pemulihan aplikasi. Hal ini mengurangi beban kerja manual dan memungkinkan tim pengembang untuk fokus pada inovasi.
4. Kecepatan Inovasi: Cloud native memungkinkan pengembang untuk merilis fitur baru dan pembaruan aplikasi dengan cepat, meningkatkan kecepatan inovasi. Dengan adanya CI/CD, pengujian otomatis, dan pemantauan yang efektif, perusahaan dapat terus beradaptasi dengan perubahan pasar.
5. Ketahanan dan Ketersediaan Tinggi: Pendekatan cloud native mendukung desain aplikasi yang tahan terhadap kegagalan. Dengan menggunakan teknologi kontainer dan orkestrasi, aplikasi dapat dengan mudah dipulihkan jika terjadi kegagalan, sehingga meningkatkan ketersediaan dan keandalan.

Apa Perbedaan Cloud Native dengan Cloud Computing?

Perbedaan mendasar antara Cloud Native dan Cloud Computing sebenarnya terletak pada konsep dan pendekatan yang digunakan dalam mengelola infrastruktur dan aplikasi. Cloud Computing adalah teknologi yang memungkinkan pengguna untuk mengakses berbagai sumber daya komputasi, seperti pemrosesan, penyimpanan, dan jaringan, melalui internet. Sumber daya ini tersedia kapan saja dan dari mana saja, memberikan fleksibilitas yang besar bagi perusahaan untuk meningkatkan efisiensi operasional tanpa harus membangun infrastruktur fisik sendiri.

Di sisi lain, Cloud Native adalah pendekatan yang lebih spesifik dalam pengembangan dan pengelolaan perangkat lunak. Aplikasi Cloud Native dirancang untuk berjalan langsung di lingkungan cloud dan memanfaatkan keunggulan cloud, seperti skalabilitas, keandalan, dan efisiensi biaya, secara maksimal. Dalam hal ini, Cloud Native bukan hanya tentang memindahkan aplikasi ke cloud, melainkan tentang menciptakan aplikasi yang benar-benar dioptimalkan untuk lingkungan cloud.

Cloud Computing lebih luas dan mencakup penggunaan sumber daya cloud untuk berbagai keperluan, termasuk hosting aplikasi tradisional di cloud. Sebaliknya, Cloud Native lebih fokus pada pendekatan arsitektur dan pengembangan aplikasi yang dibuat khusus untuk berjalan di cloud, memanfaatkan praktik-praktik seperti kontainerisasi dan orkestrasi.

Manfaat dan Kelebihan Aplikasi Berbasis Cloud Native

Aplikasi berbasis Cloud Native memiliki beberapa keunggulan dibandingkan aplikasi cloud based biasa. Aplikasi Cloud Native dirancang untuk memaksimalkan keunggulan cloud, seperti efisiensi, skalabilitas, dan portabilitas. Berikut beberapa keunggulan dari aplikasi Cloud Native:

1. Biaya Lebih Hemat: Aplikasi berbasis Cloud Native memungkinkan penggunaan sumber daya komputasi yang lebih efisien. Dalam model tradisional, aplikasi yang dijalankan di cloud mungkin tidak optimal dalam penggunaan sumber daya, sehingga bisa mengakibatkan pemborosan biaya. Dengan aplikasi Cloud Native, sumber daya dapat ditingkatkan atau dikurangi sesuai kebutuhan (scaling), yang membuat pengelolaan biaya menjadi lebih fleksibel.
2. Dirancang untuk Skalabilitas: Salah satu prinsip utama dari arsitektur Cloud Native adalah penggunaan microservices. Setiap komponen dalam aplikasi Cloud Native diisolasi dan terpisah satu sama lain, memungkinkan setiap komponen untuk diubah atau disesuaikan skalanya secara independen. Misalnya, jika satu komponen aplikasi membutuhkan lebih banyak daya komputasi, komponen tersebut dapat dengan cepat di-scaling tanpa mempengaruhi komponen lainnya.
3. Portabilitas Tinggi: Aplikasi Cloud Native sering menggunakan teknologi kontainer seperti Docker, yang memungkinkan aplikasi tersebut untuk dipindahkan dengan mudah antara berbagai lingkungan cloud, baik itu private cloud maupun public cloud. Hal ini juga memungkinkan perpindahan antara penyedia layanan cloud yang berbeda tanpa perlu melakukan perubahan besar pada aplikasi.
4. Lebih Andal: Keandalan merupakan salah satu keunggulan utama dari aplikasi Cloud Native. Karena setiap microservice terisolasi, jika terjadi kegagalan pada satu microservice, hal ini tidak akan mempengaruhi kinerja microservice lainnya. Arsitektur yang terdesentralisasi ini membuat aplikasi lebih tangguh dalam menghadapi kegagalan atau masalah teknis, meningkatkan uptime dan mengurangi risiko gangguan operasional.
5. Tidak Ada Vendor Lock-in: Vendor lock-in adalah situasi di mana pengguna terikat pada satu penyedia layanan cloud karena aplikasi yang mereka gunakan dirancang secara khusus untuk infrastruktur penyedia tersebut. Namun, dengan aplikasi berbasis Cloud Native, vendor lock-in dapat dihindari. Aplikasi Cloud Native dirancang untuk berjalan di berbagai lingkungan cloud, memungkinkan perusahaan untuk berpindah dari satu penyedia ke penyedia lain tanpa kendala.

Kenapa Harus Migrasi ke Cloud Native?

Tidak semua aplikasi yang berjalan di cloud-based harus dirancang dan dijalankan sebagai aplikasi berbasis Cloud Native. Migrasi ke Cloud Native sering kali dilakukan ketika perusahaan ingin meningkatkan kinerja, fleksibilitas, dan skalabilitas aplikasi mereka. Beberapa alasan utama mengapa perusahaan harus mempertimbangkan migrasi ke Cloud Native adalah:

1. Efisiensi dalam Pengembangan dan Pembaruan: Aplikasi monolitik tradisional biasanya memiliki struktur kode yang besar dan kompleks, membuat pembaruan dan pengembangan menjadi lambat dan sulit. Dengan Cloud Native, perusahaan dapat merilis pembaruan dengan lebih cepat karena setiap bagian dari aplikasi terpisah dan dapat dikembangkan secara independen.
2. Skala yang Berbeda untuk Komponen Aplikasi: Dalam aplikasi tradisional, semua komponen aplikasi berbagi sumber daya yang sama, meskipun mereka mungkin memiliki kebutuhan yang berbeda. Aplikasi Cloud Native memungkinkan setiap komponen aplikasi untuk menggunakan sumber daya yang sesuai dengan kebutuhannya, sehingga lebih efisien dan mudah untuk dioptimalkan.
3. Kemudahan Integrasi Teknologi Baru: Ketika teknologi baru muncul, aplikasi berbasis Cloud Native lebih mudah diadaptasi. Misalnya, jika ada teknologi baru yang meningkatkan performa atau memberikan fitur tambahan, teknologi tersebut dapat diintegrasikan ke dalam aplikasi Cloud Native dengan lebih mudah daripada di aplikasi tradisional.

Implementasi Cloud Native

Implementasi Cloud Native sangat penting dalam era digital yang cepat berubah saat ini. Dengan mengadopsi Cloud Native, perusahaan dapat lebih responsif terhadap perubahan pasar dan kebutuhan pelanggan. Ada beberapa teknologi dan praktik utama dalam implementasi Cloud Native, seperti kontainerisasi dan orkestrasi. Berikut adalah beberapa implementasi cloud native dalam berbagai industri:

1. E-Commerce: Industri e-commerce sering kali mengalami lonjakan lalu lintas yang signifikan selama event penjualan besar seperti Harbolnas atau Black Friday. Dengan menggunakan teknologi kontainerisasi dan cloud native, platform seperti Amazon, Shopee dan Tokopedia dapat mengelola lalu lintas yang tinggi dan memastikan pengalaman pelanggan tetap lancar.
2. Aplikasi Layanan Jasa: Aplikasi seperti Gojek, Uber, dan Lyft menggunakan arsitektur microservices untuk mengembangkan dan memperbaharui fitur dengan cepat tanpa harus mempengaruhi keseluruhan aplikasi. Arsitektur Cloud Native memungkinkan pengembangan fitur baru secara lebih efisien, meningkatkan waktu respons dan pengalaman pengguna.
3. Platform Kontainerisasi dan Orkestrasi: Perusahaan seperti Airbnb dan Nordstrom menggunakan Kubernetes untuk mengelola dan mengorkestrasi kontainer mereka. Ini memungkinkan mereka mengotomatisasi proses pembaruan, pemantauan, dan pemulihan, yang pada akhirnya meningkatkan efisiensi dan keandalan aplikasi mereka.
4. Media Streaming Layanan streaming seperti Netflix dan Spotify memanfaatkan teknologi Cloud Native untuk memastikan bahwa mereka dapat menangani jutaan permintaan streaming secara bersamaan. Dengan Cloud Native, layanan ini dapat memberikan respons cepat, kualitas tinggi, serta melakukan pembaruan sistem secara real-time tanpa mengganggu pengguna.
5. Fintech: Perusahaan fintech, seperti PayPal dan Stripe, menggunakan Cloud Native untuk menghadapi fluktuasi besar dalam volume transaksi harian. Teknologi ini memungkinkan mereka menangani permintaan tinggi tanpa adanya gangguan layanan, menjaga sistem tetap efisien dan aman.
6. Aplikasi IoT Cloud Native: memainkan peran penting dalam pengelolaan ribuan perangkat Internet of Things (IoT) yang tersebar di berbagai lokasi. Perusahaan seperti Adobe menggunakan arsitektur ini untuk mengelola dan menganalisis data secara real-time, serta membuat aplikasi cerdas yang dapat merespons kondisi yang berubah dengan cepat.
7. Lembaga Pengetahuan dan Riset: Organisasi seperti NASA menggunakan Cloud Native untuk memproses data ilmiah dalam jumlah besar dari misi eksplorasi antariksa. Dengan menggunakan teknologi ini, mereka dapat meningkatkan kecepatan dan ketepatan dalam pengelolaan data, memungkinkan peneliti untuk mendapatkan wawasan lebih cepat.