Arhitectura de microservicii este un stil flexibil, scalabil și modular de dezvoltare a aplicațiilor software. Aceasta implică împărțirea aplicațiilor mari în părți mici independente care îndeplinesc funcții specifice.
În general, arhitectura oferă un cadru pentru a crea, actualiza, testa, implementa și întreține fiecare serviciu în mod independent. Ca atare, permite dezvoltatorilor să construiască aplicații ca o colecție de mai multe servicii autonome.
Cele mai multe aplicații moderne native din cloud sunt exemple bune de microservicii create folosind containere. Containerele cuprind un set de toate codurile, bibliotecile, executabilele, fișierele și alte resurse de care un microserviciu necesită pentru a rula. În consecință, dezvoltatorii pot construi aplicații fără a-și face griji cu privire la dependențe.
Sursa: microsoft.com
Astăzi, companii precum Netflix, Amazon, Uber, eBay și altele au trecut de la aplicațiile tradiționale monolitice la microservicii. Schimbarea a dus la aplicații mai prietenoase cu clienții și servicii fiabile și îmbunătățite.
Cuprins
Prezentare generală
Pe măsură ce întreprinderile continuă să caute modalități de a rămâne competitive într-un mediu incert și complex, ele caută modalități de a îmbunătăți eficiența. În special, dezvoltatorii de software adoptă noi metode pentru a construi și întreține aplicații, pentru a adăuga funcții și multe altele.
În acest sens, ei trec de la arhitectura monolitică la cea de microservicii. Și acest lucru le permite să creeze aplicații și funcții noi mai rapid și mai fiabil. De asemenea, dezvoltatorii și companiile pot actualiza aplicațiile în mod regulat folosind echipe mai mici, interfuncționale și slab cuplate.
Arhitectura de microservicii acceptă dezvoltarea și implementarea continuă a software-ului. Fiecare echipă poate construi o serie de mici modificări și poate testa aplicația și noile funcții mai rapid folosind o conductă de implementare automată.
Sursa: aws.amazon.com
În mod ideal, arhitectura depășește majoritatea provocărilor și limitărilor arhitecturii monolitice. Prin împărțirea aplicațiilor mari și complexe în unități mai mici, este mai ușoară dezvoltarea aplicațiilor mari și complexe ca o colecție de mai multe subunități independente.
Cum funcționează arhitectura microserviciilor
Arhitectura de microservicii este un stil care permite dezvoltatorilor să construiască o aplicație ca o colecție de servicii slab cuplate, implementabile independent. Fiecare serviciu, deținut de o mică echipă specializată, este autonom și se concentrează pe abordarea unei anumite funcții de afaceri.
Echipele pot construi, implementa, modifica, testa și întreține fiecare dintre unități în mod independent, fără a afecta celelalte servicii. Spre deosebire de o aplicație monolitică în care toate serviciile sunt grupate într-o singură unitate fără limite, arhitectura de microservicii împarte fiecare funcționalitate de afaceri într-o singură unitate independentă.
Fiecare microserviciu se concentrează pe o anumită funcție, cum ar fi înregistrarea, facturarea, căutarea, mesageria etc. Combinarea mai multor microservicii are ca rezultat o singură aplicație cu diferite caracteristici. În timp ce unele microservicii pot îndeplini o anumită funcție de afaceri în mod individual, există momente în care două sau mai multe servicii lucrează împreună pentru a îndeplini o sarcină complexă mai mare.
În arhitectură, dezvoltatorii pot descompune o aplicație complexă mare pe baza cerințelor de afaceri sau funcționale (vertical). Acest lucru are ca rezultat subunități mai mici, care pot fi implementate independent.
Unele operațiuni necesită doar un singur microserviciu. Cu toate acestea, unele operațiuni complexe sau solicitante sunt distribuite în mai multe microservicii. Într-un astfel de caz, subunitățile comunică între ele folosind apeluri de rețea ușoare sincrone sau asincrone, independente de limbă, cum ar fi REST, gRPC sau mesagerie.
În plus, clienții nu vorbesc direct cu microserviciile. În schimb, folosesc gateway-uri API care transmit cererea către microserviciul corespunzător.
Caracteristicile unei arhitecturi de microservicii
Fiecare microserviciu sau proces de aplicație funcționează ca un serviciu separat, cu logica și dependențele sale. Și echipele pot modifica, testa, actualiza, implementa și scala microserviciul fără a-i afecta pe celelalte din cadrul aceleiași aplicații.
Unele caracteristici ale unei arhitecturi de microservicii sunt:
- Aplicația conține mai multe procese separate care pot fi implementate independent. Cu toate acestea, sistemul poate apela mai multe microservicii pentru a servi o singură cerere de utilizator.
- Arhitectura acceptă scalarea granulară și orizontală.
- Microserviciile au limite externe și nu comunică intern între ele. În schimb, vorbesc între ei prin apeluri de rețea ușoare, cum ar fi RPC și mesagerie.
- Acesta cuprinde unități specializate și simple, fiecare dintre acestea abordând o anumită funcție sau problemă de afaceri. Cel mai adesea, fiecare echipă de dezvoltare are experiență într-o anumită componentă.
- Pe măsură ce cererea pentru mai multe funcționalități crește, dezvoltatorii pot adăuga mai mult cod, ceea ce va face aplicația mai complexă. Într-un astfel de caz, echipele îl pot descompune în servicii mai independente și mai ușor de gestionat.
Monolitic vs. Arhitecturi de microservicii
Într-o arhitectură monolitică, dacă cererea pentru o caracteristică crește, dezvoltatorii trebuie să scaleze întreaga arhitectură. Adăugarea de noi funcții sau modificarea unei aplicații existente este complexă, consumatoare de timp și costisitoare.
De asemenea, impactul unei defecțiuni la o componentă poate afecta disponibilitatea întregii aplicații, mai ales atunci când componentele sau procesele sunt dependente unele de altele.
Unele dintre principalele dezavantaje ale unei aplicații monolitice includ:
- Fiabilitate scăzută, deoarece dacă o singură componentă eșuează, întreaga aplicație nu va funcționa
- Nu ușor flexibil
- Greu de scalat
- Dezvoltare lentă, deoarece o caracteristică trebuie construită mai întâi înainte de a trece la pasul următor
- Nu este potrivit pentru aplicații mari și complexe datorită inflexibilității și dezvoltării lente
Într-o arhitectură de microservicii, componente diferite și independente sunt utilizate pentru a construi aplicația. Fiecare caracteristică sau microserviciu rulează ca un serviciu independent și, atunci când este nevoie să adăugați sau să modificați caracteristici, nu este necesar să actualizați întreaga arhitectură. În schimb, construiți doar componentele necesare.
Sursa: ibm.com
Acest lucru vă permite să actualizați, să implementați sau să scalați sau să rulați fiecare serviciu în mod independent, în funcție de nevoile dvs. de afaceri. În plus, impactul unei defecțiuni într-o componentă este mai mic în comparație cu o aplicație monolitică în care totul se prăbușește.
Beneficiile arhitecturii de microservicii
Beneficiile majore ale unei arhitecturi de microservicii sunt:
#1. Scalare ușoară și flexibilă a serviciilor
Arhitectura de microservicii le permite dezvoltatorilor să scaleze fiecare serviciu în mod independent pentru a răspunde cerințelor unice pentru caracteristica specifică.
Cu aceasta, echipele nu trebuie să scaleze întreaga aplicație. În schimb, se concentrează doar pe unitatea care are o cerere mai mare și, în consecință, o scalează împreună cu infrastructura asociată.
#2. Reziliență mai bună
Deoarece microserviciile sunt independente și autonome, o problemă cu un serviciu nu va face decât să degradeze aplicația și nu va duce la un eșec total. Celelalte microservicii bune vor continua să funcționeze și numai caracteristica afectată va fi indisponibilă.
Într-o arhitectură monolitică, o problemă într-o caracteristică este probabil să provoace eșecul întregii aplicații.
#3. Cod reutilizabil
Dezvoltatorii pot folosi unele module pentru a efectua mai multe procese. De exemplu, un microserviciu care îndeplinește o anumită sarcină poate funcționa și ca element de bază pentru un alt serviciu.
Ca atare, dezvoltatorii pot construi funcții suplimentare fără a scrie cod nou de la zero. În schimb, pot reutiliza o parte din cod pentru un alt serviciu.
Alte beneficii sunt:
- Arhitectura de microservicii profită de containere, calcul fără server, DevOps și alte tehnologii moderne de dezvoltare software.
- Permite dezvoltatorilor să creeze și să furnizeze mai multe servicii simultan.
- Abilitatea de a testa, depana, actualiza sau elimina anumite funcții fără a le afecta pe altele.
- Cicluri de dezvoltare mai scurte și implementare mai rapidă.
- Echipe mai mici de dezvoltare
Dezavantajele arhitecturii microservicii
Arhitectura de microservicii oferă beneficii, cum ar fi dezvoltarea rapidă, frecventă și fiabilă a aplicațiilor mari și complexe. Cu toate acestea, are și unele dezavantaje și limitări.
- Pentru aplicațiile mari, ar putea exista provocări complexe de codare între microservicii.
- Gestionarea securității este o provocare pe măsură ce numărul de microservicii crește și aplicația crește. În practică, arhitectura are ca rezultat un sistem larg distribuit, cu o suprafață de atac mai mare, reguli de acces complexe și mai mult trafic de rețea de monitorizat. De exemplu, există multe porturi, API-uri și alte componente expuse, astfel încât instrumentele tradiționale de securitate și firewall-urile nu se pot asigura în mod adecvat. Acest lucru face microserviciile vulnerabile la atacuri DDoS, man-in-the-middle, cross-site scripting și alte atacuri.
- Depanarea aplicațiilor mari și complexe devine mai dificilă pe măsură ce acestea cresc. Un număr mare de module care comunică între ele poate duce la supraîncărcare de comunicare din cauza traficului de rețea crescut și a apelurilor RPC.
- Un număr mare de servicii, procese, containere, baze de date și alte părți mobile aduc complexitățile și provocările unui sistem distribuit.
- Pe măsură ce aplicațiile devin mai mari și mai complexe, asigurarea securității tranzacțiilor este dificilă.
Sursa: developers.redhat.com
Arhitectura de microservicii permite echipelor mai mici să dezvolte servicii individuale cuplate liber. Pentru a rămâne competitive, echipele trebuie să utilizeze diverse instrumente pentru a susține cadrul, să automatizeze unele sarcini repetitive și să accelereze implementarea aplicațiilor și a noilor funcții.
Instrumentele de microservicii diferă în funcție de capabilități și alte caracteristici. Ca atare, alegerea depinde de nevoile specifice și de ceea ce doresc să realizeze dezvoltatorii.
Unele instrumente comune includ:
Cazuri de utilizare pentru arhitectura microserviciilor
Microserviciile sunt ideale pentru diverse industrii și aplicații în care îmbunătățesc performanța și eficiența. Mai jos sunt câteva dintre cazurile comune de utilizare:
#1. Streaming de date
Atunci când este nevoie de a transmite și procesa cantități mari de date din surse unice sau multiple, microserviciile pot ajuta la îmbunătățirea eficienței și a performanței.
#2. Aplicații Web scalabile
Deși unele aplicații web sunt de obicei monolitice, utilizarea arhitecturii microservicii poate îmbunătăți scalabilitatea și performanța.
#3. Aplicații Internet of Things (IoT).
Dezvoltatorii de aplicații IoT pot folosi arhitectura de microservicii pentru a construi aplicațiile. Acest lucru le permite să creeze aplicații mici, ușoare, implementabile independent și gestionabile.
ETL este tehnologia care extrage date dintr-o singură sau mai multe surse, le transformă în formatul dorit și le încarcă într-un alt depozit de date sau bază de date. Microserviciile pot ajuta la îmbunătățirea scalabilității și a performanței unor astfel de procese ETL.
Exemple de companii care utilizează arhitectura de microservicii
Unele dintre marile companii de tehnologie care au adoptat microservicii includ;
Amazon
Amazon este unul dintre principalii promotori ai arhitecturii de microservicii. Pe măsură ce compania și baza de clienți au crescut, aplicația monolitică pe care o aveau a devenit instabilă și nesigură.
Pentru a rezolva acest lucru, au trecut la microservicii, care asigură acum o întreținere mai ușoară, adăugarea de noi funcții și întreținerea serviciilor independente individuale, prevenind astfel întreruperile complete.
Pe lângă utilizarea microserviciilor pe site-ul de cumpărături Amazon, acestea oferă și o infrastructură, Amazon Web Services (AWS), unde companiile pot construi, găzdui și gestiona microservicii.
Uber
Inițial, Uber s-a bazat pe o aplicație monolitică adecvată unui oraș în care oferea servicii. Cu toate acestea, pe măsură ce compania a intrat pe noi piețe și regiuni, aplicația nu a putut sprijini eficient utilizatorii.
Pentru a asigura servicii de încredere, Uber a trecut la arhitectura bazată pe microservicii pentru anumite funcții, cum ar fi gestionarea călătoriilor, gestionarea pasajelor etc.
Sursa: uber.com
Netflix
Cu microservicii, Netflix a reușit să depășească provocările de scalabilitate cu care se confrunta pe măsură ce baza de clienți creștea.
Utilizează peste 500 de microservicii bazate pe cloud pentru a procesa aproximativ 2 miliarde de solicitări zilnic. Pe lângă îmbunătățirea fiabilității și disponibilității, arhitectura microserviciilor a redus costurile de streaming.
Cuvinte finale
Arhitectura de microservicii oferă mai multe beneficii în comparație cu sistemele monolitice. Acestea includ implementarea mai rapidă a aplicațiilor și caracteristicilor, flexibilitate și scalabilitate ridicate, rezistență și multe altele.
Cu toate acestea, are și unele dezavantaje și este posibil să nu fie potrivit pentru toate aplicațiile. De exemplu, poate să nu fie rentabil pentru aplicații mai mici.
În plus, pe măsură ce aplicațiile cresc în dimensiune și caracteristici, este mai dificil și mai costisitor să construiți, să implementați și să testați subunitățile, mai ales dacă sunt distribuite în diferite cloud și medii de rețea.
Ca atare, este vital să evaluăm și să înțelegem beneficiile și dezavantajele arhitecturii de microservicii înainte de a adopta tehnologia.
Apoi, consultați cea mai bună soluție de management API pentru o întreprindere mică și întreprindere.