north.io's innovative Plattformarchitektur

Der ständig wachsende Umfang und die Komplexität von maritimen und terrestrischen Geodaten stellen Organisationen in Bezug auf Datenmanagement, Zusammenarbeit und Analyse vor große Herausforderungen. Unsere Geodatenplattformen TrueOcean und TrueEarth bringen eine Vielzahl neuer Paradigmen in diesen Bereich, indem sie diese Herausforderungen mit einer umfassenden Software-as-a-Service (SaaS)-Lösung für die Verwaltung von Meeres- und terrestrischen Geodaten adressieren. Das Herzstück der Cloud-Plattformen von north.io ist eine robuste, hocheffiziente und skalierbare Architektur. Lassen Sie uns herausfinden, warum unsere Ansätze auf dem neuesten Stand der Technik sind und warum es wichtig ist, das wahre Potenzial der riesigen Menge an Geodaten aus dem Meer und der Erde zu erschließen.  

Bild: Auf der rechten Seite die Oberfläche der Geodatenplattform TrueEarth, auf der linken Seite die maritime Datenplattform TrueOcean.

Programmiersprache 

Die robuste Funktionalität der Cloud-Plattformen von north.io wird durch eine Architektur untermauert, die es ermöglicht, für jeden Dienst die effektivste Programmiersprache für seine spezifische Aufgabe zu verwenden. Dank der umfassenden Expertise unserer Software-, Big-Data- und KI-Ingenieure können wir die beste Sprache für die jeweilige Aufgabe auswählen. Im Folgenden wird erläutert, welche Programmiersprachen wir ausgewählt haben und warum: 
"Golang", bekannt für seine Geschwindigkeit und die eingebauten Parallelfunktionalitäten, bildet das Rückgrat vieler Backend-Dienste von north.io. Die oben erwähnten Eigenschaften der Sprache machen sie zur idealen Wahl für die Bewältigung von Aufgaben wie die Aufnahme großer Datenmengen und die API-Kommunikation. Die Fähigkeit von Golang, mehrere Anfragen gleichzeitig zu verwalten, sorgt für einen reibungslosen Betrieb auch bei hohem Datenaufkommen. Für Dienste, die absolute Spitzenleistung erfordern, setzen die Plattformen von north.io strategisch auf "Rust".

Rust glänzt in Sachen Geschwindigkeit und Speichermanagement, was es zu einer perfekten Wahl für spezielle Hochleistungsaufgaben innerhalb des breiteren Golang-Backends macht. Stellen Sie sich Rust als eine Spezialeinheit innerhalb der Golang-Armee vor, die für kritische Missionen eingesetzt wird, die die ultimative Rechenleistung erfordern. "Python" ist die Bühne für die KI-gestützten Funktionen von north.io. Python verfügt über ein umfangreiches Ökosystem von Data-Science-Bibliotheken, die unseren KI-Spezialisten ein leistungsfähiges Toolkit für die Implementierung komplexer maschineller Lernalgorithmen an die Hand geben, die tiefere Einblicke in Geodaten ermöglichen.

Unsere Big-Data-Umgebung wird von "Java" angetrieben, die bei Big-Data-Analysen, insbesondere bei unserer auf "Apache Spark" basierenden Zeus-Technologie, die Oberhand hat. Diese Dominanz ist auf die JVM-Kompatibilität mit Spark und ein reichhaltiges Ökosystem von Big-Data-Bibliotheken zurückzuführen. Während andere Sprachen mit einer höheren Geschwindigkeit aufwarten können, bietet Java die perfekte Mischung aus Leistung, Skalierbarkeit und einer ausgereiften Entwicklungsumgebung und ist damit ideal für Big-Data-Workloads innerhalb der Architektur der north.io-Plattformen. Die Benutzeroberfläche stützt sich auf JavaScript, eine Sprache, die speziell für Interaktivität entwickelt wurde. Die Fähigkeit von JavaScript, Front-End-Elemente im laufenden Betrieb zu manipulieren, gewährleistet eine reaktionsschnelle und benutzerfreundliche Erfahrung für diejenigen, die mit den Visualisierungs- und Datenexplorations-Tools der north.io-Plattformen interagieren. 

Diese strategische Auswahl an Sprachen ermöglicht es north.io, mit TrueOcean und TrueEarth leistungsstarke und anpassungsfähige Plattformen für die Verwaltung selbst der komplexesten Geodatensätze zu liefern. Im Gegensatz zu monolithischen Architekturen können die Plattformen von north.io die Stärken der einzelnen Sprachen nutzen. Die Geschwindigkeit von Golang bewältigt anspruchsvolle Backend-Aufgaben, während die Data-Science-Bibliotheken von Python versteckte Muster in den Daten aufdecken. JavaScript sorgt für eine benutzerfreundliche Visualisierung dieser Erkenntnisse. Für die entscheidenden Momente, in denen Spitzenleistung gefragt ist, kommt Rust, die Spezialeinheit der Programmierwelt, zum Einsatz, um außergewöhnliche Rechenleistung zu liefern. Diese Flexibilität und der strategische Einsatz von Sprachen machen TrueOcean und TrueEarth zu herausragenden Plattformen, die perfekt für den Umgang mit den immer komplexer werdenden ozeanischen und terrestrischen Geodaten gerüstet sind.

Das Microservice-Paradigma

Traditionelle monolithische Architekturen, bei denen alle Funktionen in einer einzigen Codebasis untergebracht sind, können die von Plattformen wie TrueOcean und TrueEarth geforderte Skalierbarkeit und Agilität nur schwer erfüllen. Da die Geodatenmengen exponentiell wachsen, stoßen monolithische Systeme schnell an ihre Grenzen, da sie schwer zu warten sind. 

Eine Microservice-Architektur bietet einen modularen Ansatz für die Skalierbarkeit. Sie zerlegt die Funktionalitäten der Plattformen in unabhängige, in sich geschlossene Dienste. Jeder Dienst ist für eine bestimmte Aufgabe zuständig, z. B. Dateneingabe, Speicherung, Analyse, Visualisierung oder Zugriffskontrolle. Diese Modularität ermöglicht die horizontale Skalierung, eine Technik, bei der einzelne Dienste unabhängig voneinander je nach ihren spezifischen Anforderungen skaliert werden können. Nehmen wir die Dateneingabe-Dienste in north.io. Wenn eine Flut von Geodaten eintrifft, werden nur die Dateneingabedienste stärker belastet.

Durch das horizontale Hinzufügen weiterer Instanzen dieser Dateneingabedienste können die Plattformen von north.io den Zustrom effizient bewältigen, ohne andere Funktionen zu beeinträchtigen. Diese gezielte Skalierung optimiert die Ressourcennutzung und sorgt für Kosteneffizienz. 

Abbildung 1: Monolithische vs. Microservice-Architektur

Bei diesen Ansätzen werden die Funktionen von TrueOcean und TrueEarth in unabhängige, in sich geschlossene Dienste zerlegt. Jeder Dienst ist für eine bestimmte Aufgabe zuständig, wie z.B. Datenaufnahme, Speicherung, Analyse, Visualisierung oder Zugriffskontrolle. Bis heute bestehen die Plattformen von north.io bereits aus mehr als 65 einzelnen Microservices, die hochspezifische Aufgaben in einer groß angelegten, aber dennoch modularen Umgebung ausführen. Diese Modularität bringt mehrere entscheidende Vorteile mit sich.

Skalierbarkeit

Microservices ermöglichen die Nutzung einer Cloud-basierten Infrastruktur. Cloud-Anbieter bieten elastische Ressourcen, die nach Bedarf bereitgestellt und entnommen werden können. Diese dynamische Skalierungsmöglichkeit ergänzt die Microservice-Architektur perfekt. Wenn bei einem bestimmten Dienst eine Nachfragespitze auftritt, können automatisch zusätzliche Ressourcen zugewiesen werden, was eine nahtlose Leistung gewährleistet. Umgekehrt können in Zeiten geringer Nachfrage die Ressourcen reduziert werden, um die Kosteneffizienz zu optimieren.

Die Vorteile der Skalierbarkeit einer Microservice-Architektur beschränken sich nicht auf die horizontale Skalierung. Auch eine vertikale Skalierung, bei der Ressourcen wie CPU oder Speicher für einzelne Dienste erhöht werden, ist ohne Weiteres realisierbar. Auf diese Weise können die Plattformen von north.io die Ressourcenzuweisung für jeden Dienst auf der Grundlage seiner spezifischen Verarbeitungsanforderungen fein abstimmen. Die Microservice-Architektur ermöglicht den north.io-Plattformen eine bis heute unerreichte Skalierbarkeit, die es im Bereich der Ozeandatenverarbeitung nicht gibt. Durch die horizontale und vertikale Skalierung der einzelnen Dienste können sich die Plattformen von north.io mühelos an schwankende Datenmengen und Verarbeitungsanforderungen anpassen. Dies stellt sicher, dass TrueOcean und TrueEarth selbst die anspruchsvollsten ozeanischen und terrestrischen Geodatensätze mit optimaler Leistung und Kosteneffizienz verarbeiten können. Traditionell erfolgte die Skalierung eines Systems über einen vertikalen Ansatz, der häufig als "Aufwärtsskalierung" bezeichnet wird. Diese Methode konzentriert sich auf die Aufrüstung der Ressourcen eines einzelnen Servers, wie z.B. die Erhöhung der CPU-Kerne, der Speicherkapazität oder des Speicherplatzes. Die vertikale Skalierung bietet zwar eine scheinbar einfache Ersteinrichtung, stößt aber an ihre Grenzen, wenn die Plattformen von north.io immer größere Mengen komplexer Meeres- und terrestrischer Geodaten verarbeiten. Die Aufrüstung eines einzelnen Servers kann auf lange Sicht zu einem teuren Unterfangen werden. Die Verarbeitungsanforderungen steigen und es wird ein Punkt erreicht, an dem die Aufrüstung eines einzelnen Servers unpraktisch oder unrentabel wird. Darüber hinaus schafft die vertikale Skalierung eine einzige Fehlerquelle. Wenn der einzige Server ausfällt, fällt die gesamte Plattform aus, was zu erheblichen Datenverlusten und Serviceunterbrechungen führen kann. Hier bietet sich die horizontale Skalierung an, die auch als "Skalierung nach außen" bezeichnet wird. Bei diesem Ansatz werden weitere Maschinen oder Instanzen hinzugefügt, um die Arbeitslast auf sie zu verteilen. Durch die Verteilung von Aufgaben auf mehrere Maschinen können TrueOcean und TrueEarth mehrere Vorteile erzielen.

Größere Datenmengen und ein höheres Nutzeraufkommen lassen sich ohne Beeinträchtigung der Reaktionsfähigkeit bewältigen. Die horizontale Skalierung ist auf lange Sicht auch kosteneffizienter, da Maschinen mit geringerer Leistung wirtschaftlicher sein können als die ständige Aufrüstung eines einzelnen, leistungsstarken Servers. Die Skalierung ermöglicht einzelne Service-Updates oder Wartungsarbeiten an bestimmten Maschinen, ohne dass die gesamte Plattform beeinträchtigt wird. Für eine Plattform wie TrueOcean und TrueEarth, die ein kontinuierliches Wachstum und sich verändernde Anforderungen an das Datenmanagement erwartet, ist die Flexibilität und Ausfallsicherheit der horizontalen Skalierung daher die bessere Wahl.  

Abbildung 2: Vertikale vs. Horizontale Skalierung

Wartungsfreundlichkeit

Über die Skalierbarkeit hinaus verwandeln Microservices die Wartungsfreundlichkeit der Plattformen von einer Herausforderung in eine Stärke. Jeder Microservice hat seine eigene Codebasis, unabhängig von anderen Services. Dadurch können sich die Entwickler auf bestimmte Funktionen konzentrieren, ohne sich um die Feinheiten der gesamten Plattform kümmern zu müssen. Eine Änderung in der Codebasis eines Dienstes hat nur minimale Auswirkungen auf die anderen, wodurch das Risiko von Regressionen verringert und die Fehlersuche vereinfacht wird. Isolierte Codebasen ermöglichen auch schnellere Entwicklungszyklen. Mit unabhängigen Diensten können Entwicklungsteams parallel arbeiten und neue Funktionen oder Fehlerbehebungen implementieren, ohne die Entwicklung anderer Dienste zu beeinträchtigen. Dies beschleunigt die Entwicklungszyklen und die Markteinführungszeit für neue Funktionen auf den north.io-Plattformen erheblich.  

Fehlertoleranz

Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem ein kritischer Fehler eine Kernfunktion innerhalb einer monolithischen Plattform betrifft und das gesamte System zum Stillstand bringt. Diese Ausfallzeit führt zu Produktivitätsverlusten und frustrierten Benutzern. Eine Microservice-Architektur bietet in solchen Situationen einen entscheidenden Vorteil: Fehlertoleranz. Da jeder Microservice unabhängig arbeitet, ist ein Fehler in einem Service von den anderen isoliert. Das heißt, wenn ein Fehler beispielsweise den Datenanalysedienst lahmlegt, können die Benutzer weiterhin über den Visualisierungsdienst auf vorhandene Daten zugreifen und diese visualisieren. Dadurch wird die Ausfallzeit minimiert und sichergestellt, dass ein wesentlicher Teil der Funktionalität der Plattformen betriebsbereit bleibt. Darüber hinaus können Fehlertoleranzmechanismen in einzelnen Microservices implementiert werden.

Wir wenden Techniken wie Stromkreisunterbrecher an, die ausfallende Dienste automatisch erkennen und die Kommunikation mit ihnen vorübergehend unterbrechen. Dadurch werden kaskadenartige Ausfälle verhindert, und der ausgefallene Dienst kann sich selbständig erholen, ohne die gesamte Plattform zu beeinträchtigen. Ein weiterer Ansatz sind Gesundheitsprüfungen, die den Status jedes Dienstes überwachen und im Falle von Problemen Warnungen oder automatische Wiederherstellungsprozesse auslösen. Eine Microservice-Architektur sieht von vornherein Redundanz vor. Wenn eine einzelne Instanz eines Dienstes ausfällt, können zusätzliche Instanzen die Arbeitslast übernehmen und die Kontinuität des Dienstes sicherstellen. Diese Redundanz stellt sicher, dass TrueOcean und TrueEarth auch bei unerwarteten Ausfällen verfügbar bleiben. 

Beschleunigte Entwicklung

In einem monolithischen System machen Änderungen selbst an kleinen Funktionen Änderungen an der gesamten Codebasis erforderlich. Dieses verworrene Codenetz ist ein erheblicher Engpass im Entwicklungsprozess. Eine Änderung in einem Abschnitt kann unbeabsichtigte Folgen an anderer Stelle haben, was umfangreiche Tests und Fehlersuche erfordert. Dies verlangsamt die Entwicklungszyklen und behindert die Fähigkeit, mit den sich ändernden Benutzeranforderungen und technologischen Fortschritten Schritt zu halten. Die Microservice-Struktur von TrueOcean und TrueEarth überwindet diese Barrieren. Da jeder Service über eine eigene isolierte Codebasis verfügt, arbeiten unsere hochspezialisierten Entwickler unabhängig voneinander an bestimmten Funktionen. Dies ermöglicht eine parallele Entwicklung, bei der neue Funktionen oder Fehlerbehebungen in einem Service implementiert werden können, ohne die Entwicklung der anderen zu beeinträchtigen. Dies beschleunigt die Entwicklungszyklen erheblich und ermöglicht es TrueOcean und TrueEarth, den Nutzern neue Features und Funktionalitäten viel schneller zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus fördern Microservices eine Kultur der Eigenverantwortung und Expertise innerhalb der Entwicklungsteams. Die Entwickler können sich auf die Feinheiten bestimmter Funktionen spezialisieren, was zu einem tieferen Verständnis und einer höheren Qualität des Codes führt. Dies strafft nicht nur die Entwicklung, sondern vereinfacht auch den Einführungsprozess für neue Teammitglieder, da sie sich nur auf die Codebasis des ihnen zugewiesenen Dienstes konzentrieren müssen.  

Technologie-Agnostik

Die Plattformen von north.io interagieren mit einer Vielzahl von Meeres- und Landdaten aus verschiedenen Bereichen wie Hydrographie, Geographie, Geotechnik und vielen mehr. Die Verarbeitung und Analyse großer Mengen an Rohdaten erfordert andere Speicherlösungen als die Verarbeitung strukturierter Daten, die von Sensornetzwerken gesammelt werden. Darüber hinaus können für bestimmte Analyseaufgaben spezielle Engines erforderlich sein.

Bei einer monolithischen Architektur kann die Auswahl der optimalen Technologie für jeden Datentyp oder jede Analyse eine Herausforderung darstellen. Die gesamte Plattform kann an eine bestimmte Datenbank oder Programmiersprache gebunden sein, was die Flexibilität einschränkt und die Leistung behindert. Microservices befreien von diesen Beschränkungen. Dank der Technologieunabhängigkeit kann jeder Dienst innerhalb von TrueOcean und TrueEarth die für seine spezifische Funktion am besten geeignete Technologie nutzen. Der Dateneingabedienst kann beispielsweise einen bestimmten Datenbankansatz für die effiziente Speicherung von Ozean-Rohdaten verwenden, während der Analysedienst eine spezialisierte Geodatenbank für schnellere Abfragen und Analysen nutzen kann. Die Entwickler haben die Freiheit, die beste Programmiersprache und das beste Framework für jeden Dienst zu wählen, um eine optimale Leistung und effiziente Ressourcennutzung zu gewährleisten. Dieser Technologie-Agnostizismus macht die north.io-Plattformen zukunftssicher. Wenn neue Technologien und Fortschritte in der Geodatenlandschaft auftauchen, können TrueOcean und TrueEarth diese nahtlos integrieren. Einzelne Dienste können aktualisiert werden, um diese Fortschritte zu nutzen, ohne dass dies Auswirkungen auf die gesamte Plattform hat. Dies stellt sicher, dass die north.io-Plattformen an der Spitze der Geodatenverwaltung und -analyse bleiben und ständig weiterentwickelt werden, um der sich ständig verändernden technologischen Landschaft gerecht zu werden.  

Durch die Nutzung einer Microservice-Architektur ermöglichen es TrueOcean und TrueEarth Unternehmen, die riesigen Ozeane und Berge von Geodaten sicher zu navigieren. Skalierbarkeit, Wartungsfreundlichkeit und Agilität sind gewährleistet, sodass die Benutzer das volle Potenzial ihrer Geodaten ausschöpfen und fundierte Entscheidungen treffen können, die den Erfolg fördern. 

Kubernetes, das Herzstück von  TrueOcean & TrueEarth 

Die Microservice-Architektur von TrueOcean und TrueEarth lebt von einem leistungsstarken Orchestrator - Kubernetes. Stellen Sie sich die Plattformen von north.io als ein riesiges, miteinander verbundenes Ökosystem vor, ähnlich wie ein blühendes Korallenriff. Jeder Microservice agiert wie eine spezialisierte Kolonie innerhalb des Riffs und spielt eine bestimmte Rolle für die allgemeine Gesundheit und Funktionalität. Die Datenaufnahme fungiert als Filterspeiser (Koralle), der ständig neue Informationen (Plankton) aus der Umgebung aufnimmt. Die Analyse fungiert als die lebende Koralle selbst, die diese Rohdaten in wertvolle Nährstoffe (Erkenntnisse) umwandelt, die das gesamte Ökosystem erhalten. Die Visualisierung, ähnlich wie die biolumineszierenden Organismen, die diese Erkenntnisse ausstrahlen, beleuchtet sie für die Benutzer und zieht sie in die verborgenen Tiefen des Riffs. Entscheidend ist, dass Kubernetes als intelligentes Flusssystem für dieses Ökosystem fungiert. Es sorgt für den nahtlosen Austausch von Nährstoffen und Informationen zwischen diesen spezialisierten Kolonien.

So wie Strömungen lebenswichtige Nährstoffe zu allen Teilen des Riffs transportieren, erleichtert Kubernetes den Datenfluss zwischen Microservices. Dies ermöglicht eine effiziente Zusammenarbeit und stellt sicher, dass jede Kolonie die Informationen erhält, die sie benötigt, um optimal zu funktionieren. Um von der Analogie wegzukommen, hier die Gründe, warum Kubernetes perfekt in die Welt von north.io passt: 

• Erstens eignet sich Kubernetes hervorragend für die Container-Orchestrierung. Die Microservices in TrueOcean und TrueEarth sind containerisierte, verpackte Einheiten, die einfach bereitgestellt und skaliert werden können. Kubernetes verwaltet nahtlos den Lebenszyklus dieser Container und stellt sicher, dass sie auf den richtigen Maschinen bereitgestellt, bei Fehlern neu gestartet und je nach Bedarf hoch- oder herunterskaliert werden. Diese Automatisierung befreit die Entwickler von north.io von mühsamen manuellen Implementierungen und ermöglicht es ihnen, sich auf die Innovation der Dienste selbst zu konzentrieren.
• Zweitens fördert Kubernetes die Erkennung von Diensten - für eine nahtlose Kommunikation. Kubernetes richtet eine robuste Service-Registry ein, die es Microservices ermöglicht, unabhängig von ihrem physischen Standort innerhalb der containerisierten Umgebung leicht zu lokalisieren und miteinander zu interagieren. Dies macht ein komplexes Konfigurationsmanagement überflüssig und sorgt für einen reibungslosen Informationsfluss zwischen den Funktionalitäten der Plattformen.
• Drittens verleiht Kubernetes den Plattformen von north.io die Fähigkeit zur Selbstheilung. Es überwacht den Zustand der Microservices und startet automatisch alle ausfallenden Container neu. Diese Selbstheilungsfunktion gewährleistet die Hochverfügbarkeit der Plattform und minimiert Ausfallzeiten, sodass die Verwaltung von Geodaten auf See und an Land reibungslos funktioniert.
• Und schließlich unterstützt Kubernetes die horizontale Skalierung - wenn das Volumen der Geodaten steigt, müssen auch die Dienste erweitert werden. Kubernetes ermöglicht eine mühelose horizontale Skalierung, indem es Entwicklern erlaubt, Container-Instanzen je nach Verarbeitungsbedarf hinzuzufügen oder zu entfernen. Dies stellt sicher, dass TrueOcean und TrueEarth wachsende Datenmengen ohne Leistungseinbußen effizient verarbeiten können.  
  

Abbildung 3: Kubernetes-Architektur für TrueOcean und TrueEarth

Im Wesentlichen fungiert Kubernetes als unsichtbarer Dirigent, der das komplexe Zusammenspiel zwischen den Microservices von north.io leitet. Diese leistungsstarke Orchestrierung ermöglicht es den Plattformen von north.io, TrueOcean und TrueEarth, eine hoch skalierbare, robuste und letztlich außergewöhnliche Plattform für die Verwaltung selbst der komplexesten maritimen und terrestrischen Geodatensätze zu liefern. 

Garantierte Sicherheit

Mit der zunehmenden Menge an Geodaten, die von TrueOcean und TrueEarth verwaltet werden, steigt auch die Bedeutung der Sicherheit und Integrität dieser Daten. Die Architektur der Plattformen, die auf einer Kombination aus Microservices, Containerisierung über Kubernetes und einem vielfältigen Technologie-Stack basiert, bietet eine robuste Grundlage für die Implementierung umfassender Sicherheitsmaßnahmen.  
Die Plattformen von North.io verwenden eine End-to-End-Verschlüsselung, um Daten im Ruhezustand und bei der Übertragung zu schützen. Daten im Ruhezustand innerhalb der Speicherlösungen der Plattformen, ob im Cloud-Speicher oder in verteilten Datenbanken, werden mit branchenüblichen kryptografischen Algorithmen verschlüsselt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Daten ohne die entsprechenden Entschlüsselungsschlüssel, die sicher verwaltet und zur Erhöhung der Sicherheit regelmäßig rotiert werden, nicht lesbar sind. Für die Datenübertragung nutzen TrueOcean und TrueEarth Transport Layer Security (TLS), um den Datenaustausch zwischen den Microservices sowie zwischen den Plattformen und den Endnutzern zu verschlüsseln. Dies schützt die Daten vor Abhören, Manipulation und Fälschung, während sie innerhalb des Ökosystems der Plattformen oder über das Internet übertragen werden.  
Die Microservice-Architektur der north.io-Plattformen ermöglicht eine fein abgestufte Zugriffskontrolle, mit der sich genau steuern lässt, wer auf welche Daten und Funktionen zugreifen darf. Jeder Microservice implementiert seine eigenen Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen, die typischerweise OAuth 2.0 und JSON Web Tokens (JWT) für eine sichere, tokenbasierte Zugriffskontrolle nutzen. Dadurch wird sichergestellt, dass nur autorisierte Benutzer und Dienste auf sensible Daten zugreifen oder bestimmte Aktionen gemäß vordefinierter Richtlinien durchführen können. Darüber hinaus integrieren TrueOcean und TrueEarth die rollenbasierte Zugriffskontrolle (Role-based Access Control, RBAC) in Kubernetes und stellen so sicher, dass nur autorisiertes Personal und Dienste über die notwendigen operativen Berechtigungen verfügen, um mit den von Kubernetes verwalteten Containern und Diensten zu interagieren. 
Kubernetes spielt eine wichtige Rolle bei der Verwaltung der sicheren Kommunikation zwischen Microservices in den Plattformen von north.io. Mit seinen eingebauten Service Discovery-Funktionen stellt Kubernetes sicher, dass Microservices sicher lokalisiert werden und über verschlüsselte Kanäle miteinander kommunizieren können. Netzwerkrichtlinien in Kubernetes werden verwendet, um zu definieren, wie Gruppen von Pods miteinander und mit anderen Netzwerkendpunkten kommunizieren können, um das Risiko von internen Datenlecks und unautorisiertem Zugriff zu minimieren.  

Die operative Sicherheitsstrategie innerhalb der north.io-Plattformen umfasst regelmäßige Sicherheitsprüfungen, Schwachstellen-Scans und Penetrationstests, um potenzielle Sicherheitsbedrohungen zu identifizieren und zu entschärfen. Die Infrastruktur der Plattformen ist so konzipiert, dass sie gegen DDoS-Angriffe widerstandsfähig ist, wobei die Skalierbarkeitsfunktionen von Kubernetes und die Sicherheitsdienste der Cloud-Anbieter genutzt werden, um solche Bedrohungen abzufangen und zu entschärfen. Die Einhaltung einschlägiger Datenschutzbestimmungen und -normen wie DSGVO und ISO 27001 ist ein wesentlicher Bestandteil der Sicherheitsvorkehrungen der Plattformen. TrueOcean und TrueEarth setzen umfassende Data-Governance- und Datenschutzverfahren ein, um die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten und die Datenschutzrechte der Nutzer zu schützen. 

Cloud-Agnostik und die Zukunft

Diese sorgfältig konzipierte Microservice-Architektur, die von Kubernetes orchestriert wird, verleiht den Plattformen von north.io einen entscheidenden Vorteil: Cloud-Agnostik. Durch die Aufteilung der Funktionalitäten in unabhängige Services überwinden TrueOcean und TrueEarth die Grenzen eines einzelnen Cloud-Anbieters. Stellen Sie sich jeden Microservice wie einen standardisierten Schiffscontainer vor - sein Inhalt (Funktionalität) ist in sich abgeschlossen und leicht transportierbar. Diese Container können nahtlos auf jedes kompatible Schiff (Cloud-Plattform) geladen werden, ohne ihren Inhalt zu verändern. So können TrueOcean und TrueEarth je nach Bedarf und Unternehmensrestriktionen das Beste aus verschiedenen Cloud-Anbietern herausholen. Gesetzliche Bestimmungen oder Vorschriften zum Datenaufenthalt können die Nutzung eines bestimmten Cloud-Anbieters in einer bestimmten Region erforderlich machen. Die architektonischen Entscheidungen der Plattformen ermöglichen Cloud-Agnostizismus und gewährleisten mühelose Compliance. Dank dieser Flexibilität können TrueOcean und TrueEarth die Kosten und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften optimieren und gleichzeitig eine außergewöhnliche Leistung gewährleisten. 

Abbildung 4: Cloudagnostische vs. cloudbasierte und cloudnative Anwendungen

Darüber hinaus ebnet der Cloud-Agnostizismus den Weg für globale Implementierungen. Die Instanzen der North.io-Plattformen können problemlos auf geografisch verteilten Cloud-Plattformen eingesetzt werden und bringen ihre Funktionen näher an die Datenquelle. Dadurch werden Latenzzeiten reduziert und die Benutzerfreundlichkeit für Organisationen, die an entfernten Standorten arbeiten, verbessert. Stellen Sie sich einen Meeresbiologen vor, der in der Arktis stationiert ist - mit TrueOcean-Instanzen, die in einer nahegelegenen Cloud-Region laufen, kann er mit minimaler Verzögerung auf wichtige Daten zugreifen und diese analysieren. Diese geografisch verteilten Instanzen können sogar miteinander verbunden werden, was eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen Forschern auf der ganzen Welt für weltweit operierende Unternehmen ermöglicht. 

Die Modularität der Architektur hinter den North.io-Plattformen geht über den traditionellen Cloud-Einsatz hinaus. Einzelne Microservices könnten auf Edge-Computing-Geräten, wie sie auf Forschungsschiffen zu finden sind, eingesetzt werden. Dies würde eine Datenverarbeitung und -analyse in Echtzeit an der Quelle ermöglichen, selbst an abgelegenen Orten im Meer. Stellen Sie sich ein Schiff vor, das mit dem Datenanalyse-Microservice von TrueOcean ausgestattet ist: Während es Daten sammelt, kann der Microservice eine erste Verarbeitung und Analyse an Bord durchführen und wertvolle Erkenntnisse gewinnen, noch bevor das Schiff den Hafen erreicht. Diese Edge-Computing-Fähigkeit ermöglicht es Forschern, datengesteuerte Entscheidungen in Echtzeit zu treffen, was zu effizienteren und produktiveren Expeditionen führt.

Abbildung 5: Zentralisierte vs. verteilte vs. dezentralisierte Cloud-Architektur

Durch die Verwendung einer Cloud-agnostischen Microservice-Architektur mit Kubernetes als Kernstück positionieren sich TrueOcean und TrueEarth nicht nur als leistungsstarke Plattformen für die heutigen Anforderungen, sondern auch als Grundlage für eine dezentrale und kollaborative Geodatenverwaltung der Zukunft, die eine wahrhaft globale Welt des Wissens fördert. 

Wenn Sie mehr über die Möglichkeiten unserer Geodatenplattformen TrueOcean und TrueEarth erfahren möchten, bitte kontaktieren Sie uns oder buchen Sie eine Demo direkt mit einem unserer Experten.