Welche Architektur ist besser für ein großes E-Commerce-Projekt: monolithisch oder Microservice?

Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten, eine Website zu strukturieren – monolithisch und Microservice. Wenn Sie Entwickler sind oder für die Erstellung eines Online-Shops verantwortlich sind, ist dieser Artikel genau das Richtige für Sie. Andrew, der CTO von Simtech Development, wird die Merkmale, Vor- und Nachteile jedes Ansatzes erläutern. Dieser Artikel hilft Ihnen auch bei der Entscheidung, welcher Ansatz für Ihr Unternehmen am besten geeignet ist.

Die Art und Weise, wie Sie eine Anwendung erstellen, ist wie das Fundament eines Hauses. Es ist super wichtig, weil es darüber entscheidet, wie alles zusammenpasst und wie die verschiedenen Teile des Systems zusammenarbeiten. Die Art und Weise, wie Sie Ihre Anwendung erstellen, hat großen Einfluss darauf, wie gut sie funktioniert, wie zuverlässig sie ist und wie stark sie wachsen wird.

Unterschied zwischen monolithischer Architektur und Microservices

Wenn wir über Architektur sprechen, beziehen wir uns auf die Art und Weise, wie eine Anwendung erstellt wird. In einer monolithischen Architektur werden die gesamte Datenbank, Geschäftslogik und Benutzeroberfläche in einer Codebasis zusammengefasst. Im Microservice-Modell hingegen steht jede Komponente für sich als separate Anwendung mit ihrem eigenen Satz an Dateien, Bibliotheken, Konfigurationen, Ressourcen und natürlich Code.

Lassen Sie uns jeden dieser Ansätze untersuchen.

Monolithische Anwendungsarchitektur

In der Vergangenheit war die monolithische Architektur weit verbreitet. Es ist wichtig, seine Stärken und Schwächen zu untersuchen, um Erkenntnisse für die Gestaltung und den Aufbau neuer Systeme zu gewinnen. Mit dem Aufkommen von Microservices ist es von entscheidender Bedeutung, die Unterschiede zwischen monolithischer Architektur zu verstehen und zu verstehen, wie sie sich auf Systemdesign- und Entwicklungsentscheidungen auswirken kann.

Was ist monolithische Architektur?

Von einer monolithischen Architektur spricht man, wenn eine Anwendung als einzelne Einheit mit einer Codebasis erstellt wird. Sie können mit dem Dienst über die API oder die Webschnittstelle interagieren. Wenn es um E-Commerce geht, sind die meisten Online-Shops auf diese Weise aufgebaut. Diese Art von Architektur gibt es seit 1990–2010 und viele Unternehmer nutzen sie schon seit langem für ihre Websites.

Vorteile der monolithischen Architektur

Monolithische Architektur, auch Monoservices genannt, sollte im Website-Design nicht als veraltet abgetan werden. Die Entscheidung von Shopify für diesen Ansatz zeigt, dass das Unternehmen weiterhin relevant ist. Was sind die Vorteile dieser Methode?

Einfache Entwicklung und technischer Support

Mit einer monolithischen Architektur können Sie ein Projekt schnell starten und später problemlos alle erforderlichen Funktionen hinzufügen. Der Entwickler muss sich nicht um die Kommunikation zwischen verschiedenen Teilen des Systems kümmern, da alles in einem Repository enthalten ist.

Vereinfachte Bereitstellung

Die Software wird auf einem Server oder einer virtuellen Maschine installiert und betrieben, sodass sie einfach und schnell freigegeben, installiert und aktiviert werden kann.

Einfache Kommunikation

In einer monolithischen Architektur kommunizieren die Komponenten direkt miteinander, ohne Remote Procedure Calls (RPC) oder Inter-Process Communication (IPC) zu verwenden. Diese schnelle Interaktionsgeschwindigkeit stellt sicher, dass die Website eine hohe Leistung erbringt.

Skalierungsvariabilität

Mit einer monolithischen Architektur können Sie Ihre Anwendung auf zwei Arten größer und besser machen. Zunächst können Sie weitere Ressourcen hinzufügen, was als horizontale Skalierung bezeichnet wird. Zweitens können Sie die Leistung des Servers und der Anwendung selbst verbessern, was als vertikale Skalierung bezeichnet wird.

Einfache Updates

Wenn es darum geht, ein Programm zu aktualisieren, kann es auf einer monolithischen Architektur einfacher sein als auf einer Microservice-Architektur. Dies liegt daran, dass Sie bei Ersterem nur eine Codebasis aktualisieren müssen, während Sie bei Letzterem die Basis jedes einzelnen Mikroservices aktualisieren müssen.

Hohe Teamkompetenz

Wenn ein Entwicklungsteam mit einem monolithischen Technologie-Stack arbeitet und nur eine Programmiersprache verwendet, verbessern sie ihre Fähigkeiten jeden Tag und werden zu echten Profis. Es spielt keine Rolle, ob das Team aus Mitarbeitern mit unterschiedlichen Qualifikationsniveaus besteht, denn erfahrene Senior-Spezialisten helfen den mittleren Spezialisten, sich zu verbessern, und geben ihr Wissen und ihre Erfahrung an die Junioren weiter. Dies bedeutet, dass ein Geschäftsinhaber ein Team mit Mitarbeitern unterschiedlicher Ebenen einstellen kann.

Nachteile der monolithischen Architektur

Die monolithische Architektur macht eine Website benutzerfreundlich, bringt aber auch Nachteile mit sich. Das Erkennen der Einschränkungen und Schwierigkeiten dieser Art von Architektur kann dabei helfen, fundierte Entscheidungen hinsichtlich der Skalierbarkeit des Systems, der Wartung und zukünftiger Entwicklungsbemühungen zu treffen. Schauen wir uns nun die Nachteile genauer an!

Allmähliche Komplikation der Projektstruktur

Wenn ein Projekt im Laufe der Zeit wächst und sich weiterentwickelt, wird es schwierig zu bestimmen, welche Teile des Codes für bestimmte Funktionalitäten verantwortlich sind. Dies führt dazu, dass verschiedene Funktionsblöcke geändert werden müssen, um eine neue Funktion zu entwickeln.

Hohe Verwundbarkeit

In einer monolithischen Architektur gibt es grundsätzlich keine Trennung: Wenn bei einem der Add-ons ein Problem oder Fehler auftritt, kann dies dazu führen, dass das gesamte Programm langsamer wird oder ganz aufhört zu laufen. Diese Vorfälle können zu Dienstunterbrechungen führen und möglicherweise alle derzeit aktiven Benutzer beeinträchtigen.

Begrenzte Skalierbarkeit

In einem monolithischen System können einzelne Komponenten nicht separat erweitert werden. Wenn beispielsweise die Kommunikationsfunktionen der Anwendung aufgrund des erhöhten Datenverkehrs langsamer werden, müssen Sie dem gesamten Monolithen zusätzliche Ressourcen zuweisen. Dies ist möglicherweise nicht die effizienteste Möglichkeit, die Kapazität zu nutzen, es stehen jedoch keine anderen Optionen zur Verfügung.

Schwierig zu warten

Monolithische Anwendungen können aufgrund ihrer umfangreichen Codebasis ziemlich überwältigend und schwierig zu handhaben sein. Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem ein neuer Entwickler einem Projekt beitritt und die Aufgabe hat, eine neue Funktion hinzuzufügen. Sie stehen jedoch vor der gewaltigen Aufgabe, durch satte 10.000 Codezeilen in der Datenbank zu navigieren. Es ist schwer abzuschätzen, wie viel Zeit dieser Entwickler für die Umsetzung einer scheinbar einfachen Aufgabe aufwenden müsste.

Mangel an technologischer Wahl

Die Fähigkeiten monolithischer Anwendungen werden durch den Technologie-Stack begrenzt, der während der Entwicklung und Bereitstellung der Anwendung verwendet wird. Wenn eine Website auf einer Programmiersprache oder einem Framework basiert, ist die Verwendung anderer Sprachen oder Frameworks entweder schwierig oder unmöglich.

Somit sind in einer monolithischen Architektur alle Add-Ons und Funktionen miteinander verbunden. Die Anwendung ist als einzelne Einheit aufgebaut, wobei die Komponenten Gliedern einer geschlossenen Kette ähneln. Die Verbindungen zwischen ihnen sind so stark, dass die kleinste Änderung den Betrieb der gesamten Anwendung beeinträchtigen kann.

Monolith ist ideal für diejenigen, die schnell und relativ einfach eine Anwendung entwickeln müssen. Die Aufgabe wird erheblich vereinfacht, wenn Ihr Unternehmen über eine IT-Abteilung verfügt, oder Sie können diese Aufgabe einem IT-Unternehmen mit Schwerpunkt auf E-Commerce-Entwicklung anvertrauen.

Microservice-Anwendungsarchitektur

Lassen Sie uns nun eine andere Art des Anwendungsdesigns erkunden. Wir beziehen uns auf Microservices, die das komplette Gegenteil von monolithischen Architekturen sind.

Was sind Microservices?

Eine Microservice-Architektur ist eine Art Anwendung, die aus separaten und unabhängigen Komponenten oder Diensten besteht. Jede Komponente verfügt über ihre eigene Logik, Datenbank und Codesprache und kommuniziert über ein Netzwerk unter Verwendung einer Technologie, die nicht spezifisch für ein bestimmtes Protokoll ist.

Vorteile von Microservices

Vor etwa einem Jahrzehnt entstand die Microservices-Architektur als Alternative zu monolithischen Systemen. Entwickler finden Microservices attraktiv, weil sich jeder Service auf eine bestimmte Aufgabe konzentriert und separate Expertengruppen daran arbeiten können. Beliebte Unternehmen wie Netflix, Uber, Airbnb und Amazon haben diesen Ansatz für ihre Websites übernommen. Lassen Sie uns nun die Vorteile erkunden, die Microservices Entwicklern bieten.

Hohe Geschwindigkeit bei der Entwicklung und Implementierung neuer Funktionen

Microservices ermöglichen es Entwicklern, selbstständig an einzelnen Diensten zu arbeiten, ohne auf andere angewiesen zu sein. Das Kennenlernen der Anwendung ist ein schneller Prozess, der nur wenige Tage in Anspruch nimmt. Ein Spezialist erhält eine Aufgabe, vertieft sich zeitnah in diese, erstellt eine Version des Produkts, testet diese auf Herz und Nieren und gibt sie frei.

Keine Einschränkungen im Technologie-Stack

Microservices haben die Fähigkeit, eine Vielzahl von Technologien und Programmiersprachen zu integrieren. Sie könnten beispielsweise einen Microservice in Java schreiben lassen, während ein anderer in Python geschrieben ist.

Hohe Skalierbarkeit

Bei der Microservice-Architektur wird eine Anwendung in kleinere, eigenständige Teile mit unterschiedlichen Funktionen unterteilt. Dadurch können Sie die Ressourcen für jede einzelne Komponente einfach skalieren und verwalten.

Hohe Anwendungsleistung

Wenn mehr Personen eine Anwendung nutzen oder Anfragen stellen, können Sie Microservices hinzufügen, indem Sie sie auf mehr Servern platzieren. Dies erleichtert die Bewältigung der Arbeitslast und die Verteilung des Datenverkehrs.

Einsparungen bei der Einstellung von Mitarbeitern

Microservices bieten den Vorteil, einige Aufgaben an externe Quellen delegieren zu können. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität hinsichtlich Technologie und Fachkompetenz. Was bedeutet das also für Unternehmen? Dies bedeutet, dass sie die mit der Einstellung und Beauftragung von Personal verbundenen Kosten senken können.

Nachteile von Microservices

Bei der Entscheidung, ob Microservices genutzt werden sollen oder nicht, ist es entscheidend, die Nachteile zu verstehen. Es hilft Architekten und Entwicklern zu beurteilen, ob diese Architektur für die spezifischen Anforderungen und Einschränkungen ihres Projekts geeignet ist. Wenn Unternehmen sich dieser Herausforderungen bewusst sind, können sie proaktive Maßnahmen ergreifen, um sie anzugehen und potenzielle Risiken zu minimieren, die sich auf die Entwicklung und den Betrieb des Systems auswirken könnten. Dieses Wissen hilft auch bei der besseren Planung der erforderlichen Fähigkeiten, Werkzeuge und Infrastruktur. Schauen wir uns nun die negativen Aspekte von Microservices an.

Hohe Entwicklungskosten

Die Erstellung, Entwicklung und Unterstützung von Microservices erfordert eine angemessene Menge an finanziellen Ressourcen. Sie müssen die Kosten für die Anmietung von Servern oder die Nutzung von Cloud Computing, den Erwerb von Softwarelizenzen, die Einrichtung zahlreicher Integrationen und die Konfiguration der Kommunikation zwischen Diensten berücksichtigen.

Komplexität der Entwicklung und Wartung

Die Entwicklung einer Microservice-Architektur, insbesondere im Bereich E-Commerce, ist technisch komplexer als der Aufbau einer monolithischen Anwendung. Dabei geht es darum, Daten zu koordinieren, zu harmonisieren und den Betrieb jedes einzelnen Dienstes und als Ganzes zu überwachen. Dies kann zu mehr Schwachstellen führen und viel Zeit für das Testen und Debuggen jeder Komponente erfordern. Stellen Sie sich dieses Szenario vor: Ein Mikrodienst fällt aus. IT-Spezialisten stehen sofort vor zahlreichen Fragen:

• Wie kann ich jetzt Daten mit anderen Diensten austauschen?

• Wie kann ich verlorene Informationen wiederherstellen?

• Wie funktionieren andere Komponenten, wenn ihre Daten auf dem ausgefallenen Dienst basieren?

Um solche Situationen zu bewältigen, benötigt der Geschäftsinhaber ein erfahrenes Team hochqualifizierter DevOps-Ingenieure, die über ein umfassendes Verständnis der Logik hinter jedem Microservice verfügen.

Erhöhte Belastung der Infrastruktur

Wenn jeder Dienst in der Architektur seine eigenen Ressourcen benötigt, kann dies eine große Belastung für das System darstellen. Dies kann dazu führen, dass die Website langsamer wird, die Bearbeitung von Anfragen länger dauert und sogar Probleme mit der Dienstverfügbarkeit auftreten.

Gefahr von Datenverlust

Wenn Sie Daten mithilfe des IP-Protokolls von einem Microservice an einen anderen senden, besteht die Möglichkeit, dass einige Informationen verloren gehen. Um die Protokolle einer Maschine mit den Anforderungsprotokollen einer anderen Maschine zu verknüpfen, muss ein Team von DevOps-Ingenieuren Zeit und Mühe investieren. Sie müssen sicherstellen, dass die Verbindungen zwischen den Diensten ordnungsgemäß konfiguriert sind, und die Datenübertragung überwachen, um sicherzustellen, dass die Informationen sicher und intakt bleiben.

Hohe Entwicklerkosten

Die Erstellung eines Microservices erfordert ein kompetentes Team von Spezialisten, die verschiedene Programmiersprachen fließend beherrschen und sich mit den Technologien und Tools auskennen, die für die Entwicklung und Wartung der Architektur erforderlich sind. Im Wesentlichen umfasst die Microservice-Architektur die Aufteilung einer Anwendung in Komponenten, von denen jede ihre eigene spezifische Funktion und die Fähigkeit hat, unabhängig zu arbeiten. Diese Dienste kommunizieren über APIs miteinander und können unabhängig voneinander entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden. Microservices eignen sich besonders für Online-Unternehmen, die Großprojekte auf nationaler oder internationaler Ebene umsetzen möchten. Es ist unerlässlich, über ein Team von IT-Spezialisten mit unterschiedlichen Technologiekenntnissen und Kompetenzen zu verfügen. Alternativ bietet sich auch die Auslagerung des Teams an.

Hybride Architektur

Hybride Architektur, die häufig in E-Commerce-Projekten zu finden ist, kombiniert sowohl Microservices als auch einen Monolithen. Es gibt ihn in zwei verschiedenen Versionen.

Hybrider Monolith

Der Hauptteil der Anwendung ist als einzelne Einheit aufgebaut, bestimmte Abschnitte der Anwendung werden jedoch als separate Dienste entwickelt. Beispielsweise kann eine Website als eine Einheit erstellt werden, während eine mobile App als eigenständiger Dienst konzipiert werden kann. Dieser Ansatz kombiniert Einfachheit in der Entwicklung mit der Möglichkeit, bestimmte Teile der Anwendung zu skalieren.

Microservice-Module

Von einer monolithischen Anwendung spricht man, wenn eine große Anwendung in kleinere Funktionskomponenten, sogenannte Microservices, unterteilt ist. Einige Funktionen oder Dienste verbleiben jedoch weiterhin in der Hauptanwendung. Andererseits kombiniert die Hybridarchitektur die Vorteile sowohl monolithischer als auch Microservice-Ansätze. Es wird häufig für den schrittweisen Übergang von einer monolithischen zu einer Microservice-Architektur verwendet. Beispielsweise arbeiten wir derzeit mit einem bundesweiten Netzwerk von Optikergeschäften zusammen. Der Online-Shop wurde vor über 10 Jahren auf einer monolithischen Architektur aufgebaut.

In letzter Zeit gab es Probleme mit der Kommunikation zwischen den Buchhaltungssystemen der Filiale und des Lagers, was zum Absturz der Website führte. Um dieses Problem anzugehen, wandten sich die Geschäftsinhaber an Simtech Development und diskutierten die Möglichkeit eines Wechsels zu einer Microservice-Architektur. Sie glaubten, dass diese moderne Lösung zur Lösung ihrer Probleme beitragen würde. Während des Treffens sprachen wir auch über die Pläne des Kunden zur Geschäftsentwicklung. Sie äußerten den Wunsch, in den nächsten Jahren einen Marktplatz zu starten, der ebenfalls mithilfe von Microservices aufgebaut werden soll.

Jetzt ist es an der Zeit, alles zu klären

Microservices erhalten zwar viel Aufmerksamkeit, aber das bedeutet nicht, dass sie für jede Situation die Lösung sind. Denken Sie daran, dass eine bloße Neugestaltung Ihrer Architektur nicht automatisch alle Probleme löst. Anstatt den arbeitsintensiven und teuren Prozess des Wechsels von einer Plattform auf eine andere zu durchlaufen, warum nicht darüber nachdenken, neben Ihrem Monolithen einen kleinen Microservice aufzubauen? Auf diese Weise können Sie einen Teil der Daten an den Microservice ausgeben und eine Kommunikation zwischen den Komponenten herstellen, ohne alles zu sehr zu verkomplizieren.

Nehmen wir zum Beispiel einen Kunden, der einen Marktplatz mit 20.000 Produkten in seinem Katalog eröffnen möchte. In diesem Fall ist der Einsatz von Microservices möglicherweise nicht praktikabel oder notwendig. Die Site erfordert keine so starke Leistung oder ein großes Entwicklungsteam mit DevOps-Ingenieuren. Warum also mehr für etwas bezahlen, das Sie nicht wirklich brauchen?

Der Aufbau eines monolithischen Marktplatzes kann zwischen sechs Monaten und einem ganzen Jahr dauern, während der Aufbau einer Website mithilfe von Microservices doppelt so viel Zeit in Anspruch nehmen wird. Es besteht ein erhebliches Risiko, einem harten Wettbewerb auf dem Markt ausgesetzt zu sein.

Beim Starten einer Website ist es besser, mit einem minimal brauchbaren Produkt zu beginnen. Mit dieser Basisversion können Sie testen, ob das Projekt realisierbar ist, und Feedback von Kunden einholen. Indem Sie etwaige Einwände ausräumen und Ihre Strategie anpassen, können Sie die Website erfolgreich anpassen und nach und nach weitere Funktionen hinzufügen.

Was funktioniert für Sie am besten?

Bei der Entscheidung über die Architektur Ihres Projekts ist es wichtig, Ihre Erwartungen in Bezug auf Datenverkehr, Integration mit Buchhaltungssystemen und Skalierbarkeit zu berücksichtigen. Hier sind einige Faktoren, über die Sie nachdenken sollten. Für Online-Shops oder Marktplätze mit einer einfachen und zentralisierten Struktur, bei denen das Projekt auf einem einzigen Server bereitgestellt wird und bei denen einfache Entwicklung und technischer Support im Vordergrund stehen, eignet sich eine monolithische Anwendungsarchitektur. Dies gilt insbesondere dann, wenn Sie schnell ein Minimum Viable Product (MVP) ohne komplexe Integrationen und mehrere Dienste auf den Markt bringen möchten.

Wenn Sie hingegen ein hohes Traffic- und Bestellaufkommen erwarten, eine Mischung verschiedener Technologien in Ihren Komponenten verwenden und nicht nur Standardintegrationen mit Drittanbieterdiensten, sondern auch komplexere Lösungen wie Rückgabe- und Umtauschsysteme benötigen, B. Social-Media-Management, Werbekampagnen und Treueprogramme, dann ist eine Microservice-Architektur besser geeignet. Dies gilt insbesondere für Projekte in der Größenordnung von Airbnb.

Abschluss

Wenn Sie an einem großen E-Commerce-Projekt arbeiten, ist es wichtig, darüber nachzudenken, wie Sie Ihre Website gestalten möchten. Sie können zwischen einer Microservice- oder einer monolithischen Architektur wählen, jede mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen. Microservices bieten Skalierbarkeit, Flexibilität und die Möglichkeit, verschiedene Technologien zu nutzen. Für Entwickler könnte es jedoch schwierig sein, zwischen verschiedenen Komponenten zu kommunizieren und das System zu warten. Andererseits sind Monolithen einfacher und effizienter zu entwickeln. Sie eignen sich hervorragend für die Erstellung von Minimum Viable Products (MVPs). Sie müssen jedoch bedenken, dass sie möglicherweise Schwierigkeiten mit der Skalierbarkeit und Bereitstellung haben.

Die Entscheidung zwischen monolithischer und Microservice-Architektur liegt bei Ihnen. Berücksichtigen Sie Faktoren wie das Budget Ihres Unternehmens, den Umfang und die Komplexität des Projekts, den Bedarf an Verfügbarkeit und Skalierbarkeit, das Fachwissen Ihres IT-Teams und ob Sie bereit sind, Teile oder die gesamte Entwicklungsarbeit auszulagern. Wenn Sie Hilfe benötigen, wenden Sie sich gerne an die Fachleute von Simtech Development. Sie können Ihnen Ratschläge zur am besten geeigneten Architektur für Ihr Online-Geschäft geben und Ihnen beim Aufbau eines Online-Shops oder Marktplatzes helfen, der den Best Practices der Branche folgt.