Designing and Implementing Cloud Native Applications using Microsoft Azure

Das Designing and Implementing Cloud Native Applications using Microsoft Azure Seminar richtet sich an Azure Entwickler und Software Architects, welche einen Überblick über die Kernelemente, sowie das Tooling für die Entwicklung und Bereitstellung von Cloud Native Applications in Microsoft Azure, bekommen wollen. Begleitend zu den Theorieteilen der einzelnen Module, steht die Modernisierung einer App bestehend aus klassischem Monolithen mit UI in eine Cloud Native App mit Microservices (Catalog, Shop, State, Payment, Delivery) und die dazugehörigen Micro-Frontends im Fokus. Dabei wird das Cloud Maturity Model thematisiert und auf die Verwendung von Best Practices & Cloud Design Patterns eingegangen. Vermittelt werden die Container Essentials und Konzepte, wie Configuration Management, Stateful Containers oder SideCar Patterns. Um einen Developer Fokus zu garantieren, werden die Kubernetes basierenden Azure Container Apps behandelt und dabei Themen wie Secrets, Revisions, Config Injection, Health Checks, Kubernetes Event Driven Auto-Scaling - KEDA, Stateful Containers und Jobs angesprochen. Für die Authentifizierung von Service to Service Kommunikation werden Managed Identities und Service Connectors verwendet. Die hier erworbenen Kenntnisse können im Anschluss auch auf Azure Kubernetes Service (AKS) oder Azure Red Hat OpenShift angewendet werden. Azure Functions bieten die Möglichkeit Microservices zu implementieren, welche wahlweise Serverless aber auch als Container gehostet werden können. Im Speziellen werden Durable Functions & Entities, deren Einsatzgebiet, sowie Monitoring ein Punkt der Agenda sein. Wir zeigen dir die Vorteile von NoSQL Datenbanken und begleiten dich auf deinem Weg von Relational DB Design zum Cosmos DB NoSQL Data & Event Stores unter Berücksichtigung von Domain Driven Design (DDD). Dabei werden die Themen Datenmodellierung, Partitioning & Performance Optimierung, CRUD mit SDKs, Change Feed, Event Sourcing und CQRS angesprochen. Neben den Grundlagen von Event Driven Applications, CloudEvents, Orchestration und Saga, gehen wir im Kapitel: Distributed Application Runtime (Dapr) auf Developer Environment Setup & Debugging, Service Invocation, State Management, Bindings, Pub/Sub, Secrets, Configuration, Observability und Distributed Tracing ein. Last but not least lernst du die Publikation, Sicherung sowie die Optimierung der Cloud Native App und deren Microservices mit API Management und Application Gateway und besprechen die Vor- und Nachteile von Micro-Frontends anhand zweiter Implementierungsbeispiele (Angular Real Time Frontend, Teams App).

Die praktischen Beispiele im Designing and Implementing Cloud Native Applications using Microsoft Azure Training werden größtenteils in .NET und Angular implementiert. Fallweise können aber auch alternative Technologie Stacks verwendet werden, bzw. wird auf deren Docs verwiesen.

Introduction to Cloud Native Applications & Cloud Maturity Model

• What are Cloud Native Applications

• Cloud Maturity Model: Monolith vs Microservices Architecture

• Introduction to Clean Architecture

• Container Orchestration & DevOps

• Microservices Communication Patterns

• Architecture Overview of the Sample App & Services

• Cloud Architecture Design Patterns

• Provisioning of Azure Resources using Azure CLI & Bicep

Container Essentials & Configuration Management

• Docker Development Workflow: Multistage Build, Run & Debug Recap

• Container builds using Azure Container Registry

• Using docker-compose.yaml to run multiple containers for local development

• Kubernetes Developer Essentials

• Container Configuration Management (Env Variables, Key Vault & Azure App Config Service)

• Understanding the Sidecar Pattern

Developing & Publishing Microservices using Azure Container Apps (ACA)

• Introduction to Azure Container Apps

• Azure Container Apps vs Kubernetes

• Publish Microservices (Ingress, Egress) and manage Revisions

• Secrets, Managed Identities & Service Connectors

• Using Azure App Configuration in Azure Container Apps

• Scaling & KEDA (Kubernetes Event Driven Auto-Scaling)

• Stateful Apps using Volume Mounts & Persistent Storage

• Task Automation using Jobs

• Authentication in Azure Container Apps

• Health Probes, Monitoring, Logging & Observability

Stateful Microservices using Azure Functions

• OData and Open API Support

• Hosting: Serverless vs Containers

• Managed Identities, Key Vault, and App Configuration

• Using Durable Functions to implement long running processes

• Monitoring Durable Functions

• Azure Durable Entities

• Aggregation & Virtual Actors

NoSQL Data & Event storage using Cosmos DB

• From Relational to NoSQL: Dos and Don’ts

• Domain Driven Design (DDD) Basics & Bounded Context Pattern

• Using SDKs to interact with Cosmos DB

• Partitioning Strategies & Performance Optimization

• Implementing an Event Store using Event Sourcing

• Optimizing Read/Write Performance with Change Feed & CQRS

Designing and Implementing Message based & Event Driven Apps

• Messages vs Events & Queues vs Topics

• Common Message Brokers in Azure

• Publish & Subscribe

• Event Driven Architecture (EDA)

• Common Cloud Design Patterns used with Event Driven Architecture

• Domain Events vs Integration Events

• External Communication using Cloud Events

• Orchestration, Choreography, Saga Pattern

Using Distributed Application Runtime - Dapr

• Introduction to Dapr

• Understanding Dapr Architecture & Building Blocks

• Developer Environment Setup, Debugging & State Management

• Using Dapr Components in Azure Container Apps

• Service Invocation & Bindings

• Pub/Sub Messaging

• Secrets and Configuration

• Dapr Actors

• Observability and Distributed Tracing

Optimizing and Securing Access using Api Management & Application Gateway

• API Management (APIM) Recap

• API Versions and Revisions using Azure Container Apps

• Authenticating to Backend Services using Managed Identity

• Understanding Gateway Pattern and Backends for Frontend Pattern (BFF)

• Implement a BFF using APIM and GraphQL

Connecting Real Time Micro Frontends using Event Grid

• Micro Frontends: Introduction & Benefits

• Publish the Shop Micro Frontend to Azure Container Apps

• Real-time connected Micro Frontend using Azure Event Grid and SignalR

• Connect the Real Time Kitchen Dashboard

• Connect the Order Status Micro Frontend

Ende der Master Class Designing and Implementing Cloud Native Applications using Microsoft Azure

Die Masterclass wendet sich an Azure Developers & Software Architects

Kursteilnehmer, welche die Labs erfolgreich durchführen wollen, sollten praktische Erfahrung, der im Seminar Developing solutions for Microsoft Azure (AZ-204T00) vermittelten Kenntnisse, erworben haben. Mit Recap gekennzeichnete Themen sind Kurzzusammenfassungen von AZ-204 Inhalten als Refresher. DevSecOps relevante Themen werden in einem separaten Kurs behandelt.