Architecture de microservices : une marque de compétence
Publié: 2022-08-02Les systèmes monolithiques ne sont plus réalisables à l'époque contemporaine de la conteneurisation et du cloud computing. Il y a eu une augmentation de la complexité des systèmes logiciels ces dernières années, et les systèmes monolithiques deviennent de plus en plus complexes à créer et à maintenir.
Les composants du système sont produits et regroupés en une seule unité dans un système monolithique. L'ensemble du système devrait être redéployé si un seul composant était modifié. Cela le rend plus difficile à mettre à l'échelle et moins polyvalent. La structure interconnectée et interdépendante d'un système autonome peut être un effort difficile pour les développeurs lors de la construction d'applications complètes. Les systèmes affectés rendent également difficile la réalisation de modifications clés, l'adoption de nouvelles piles technologiques ou la livraison de mises à niveau et de mises à jour. Une architecture orientée services, qui se compose d'une variété de services qui peuvent communiquer entre eux à l'intérieur d'un système, a défini le cadre pour la transition loin de la programmation monolithique en premier lieu.
L'architecture de microservice était la prochaine étape dans le domaine, et c'était un moyen plus unifié, mais granulaire, d'établir une stratégie de développement logiciel réussie. L'expression «architecture de microservices» est apparue au cours des dernières années pour décrire une technique particulière de construction de systèmes logiciels en tant que suites de services déployables indépendamment. Bien qu'il n'y ait pas de définition spécifique de ce style architectural, il existe plusieurs caractéristiques similaires entourant l'organisation autour des capacités métier, du déploiement automatisé, de l'intelligence dans les terminaux et de la gestion décentralisée des langues et des données.
Il s'agit d'une approche de développement logiciel qui divise un système en sections plus petites et indépendantes, puis les relie entre elles. Des services autonomes sont regroupés pour répondre aux demandes spécialisées d'un secteur particulier. Spotify, Amazon, PayPal, Netflix et Twitter ont tous pris note de cette nouvelle découverte et en font largement la publicité.
Table des matières
Qu'est-ce que l'architecture des microservices ?
L'expression «architecture de microservices» est devenue plus populaire au cours des dernières années pour désigner une approche spécifique de l'architecture des logiciels en tant que suites de services pouvant être déployées indépendamment les unes des autres. Bien que ce style architectural ne puisse pas être défini avec précision, il partage certaines caractéristiques avec d'autres approches architecturales. Il s'agit notamment d'une organisation basée sur la capacité métier, d'un déploiement automatisé, de l'intelligence dans les terminaux et d'un contrôle décentralisé des langues et des données. En d'autres termes, la capacité des microservices à fonctionner de manière indépendante est le moteur de leur ascension au sommet de la scène du développement logiciel.
L'architecture des microservices, plus fréquemment appelée simplement microservices, est un paradigme de conception utilisé lors du développement de logiciels d'application. Les microservices permettent de décomposer une grande application en plusieurs parties plus petites et autonomes, chacune étant responsable de son propre ensemble de tâches. Une seule demande d'utilisateur peut amener une application basée sur des microservices à effectuer de nombreux appels à ses propres microservices internes afin de construire sa réponse.
Les conteneurs sont un excellent exemple d'architecture de microservices car ils vous évitent de vous soucier des dépendances des services, vous permettant ainsi de vous concentrer sur le développement des services eux-mêmes. Les conteneurs sont souvent l'outil de choix pour développer des applications cloud natives pour les plates-formes contemporaines sous la forme de microservices. Le terme « architecture de microservices » fait référence à un type d'architecture d'application dans laquelle l'application elle-même est construite comme une collection de services. Il offre un cadre pour la création, le déploiement et la gestion indépendants de diagrammes architecturaux et de services pour les microservices.
Nécessité du développement d'une architecture de microservices et limites de l'architecture monolithique
1. Mise à l'échelle des applications
Étant donné que les entreprises prospères à l'échelle du Web connaissent une expansion exponentielle, leurs logiciels doivent également permettre une grande évolutivité horizontale. Parfois, seule une partie du logiciel qui est lourd en CPU ou en E/S doit être mise à l'échelle et gérée individuellement (implémentée avec une programmation polyglotte). Les logiciels monolithiques fonctionnent comme une seule entité et sont créés à l'aide d'un seul langage de programmation et d'une Tech Stack. Pour effectuer une mise à l'échelle horizontale, il est nécessaire de mettre à l'échelle l'ensemble de l'application. Comme le logiciel monolithique ne prend en charge qu'un seul langage de programmation, il est impossible de développer ne serait-ce qu'un seul module dans un langage de programmation différent ou Tech Stack.
2. Vitesse de développement
Afin de réduire les délais de mise sur le marché, chaque entreprise souhaite aujourd'hui un développement rapide des fonctionnalités. Dans une application monolithique vaste, compliquée et parfois de plusieurs millions de lignes, l'ajout de nouvelles fonctionnalités est extrêmement lent en raison de l'énorme charge cognitive placée sur le développeur. Les modules de programmes monolithiques massifs sont étroitement connectés, ce qui rend plus difficile le développement de nouvelles fonctionnalités. Par conséquent, l'ajout de nouvelles fonctionnalités à un programme monolithique est souvent lent et coûteux.
3. Mise à l'échelle du développement
Afin d'acquérir un avantage concurrentiel ou de saisir des fruits à portée de main, les entreprises cherchent souvent à paralléliser le développement en embauchant davantage de développeurs. Les développeurs ne peuvent pas travailler de manière indépendante sur une base de code massive, monolithique et étroitement connectée et ont souvent besoin d'une synchronisation et d'une vigilance supplémentaires pour éviter d'interférer avec le travail des autres. L'ajout de développeurs supplémentaires n'entraîne pas une augmentation des fonctionnalités et peut parfois entraîner moins de fonctionnalités. De même, en raison de la charge cognitive élevée requise pour comprendre l'ensemble de la base de code monolithique, il faut généralement beaucoup de temps aux nouvelles recrues ou aux nouveaux diplômés pour créer leurs premières lignes de code productif. En 2008, j'ai eu un entretien avec une entreprise de télécommunications basée à Berlin où le directeur technique m'a dit avec un sourire suffisant que la base de code C++ de l'entreprise comprenait des millions de lignes et que les nouveaux ingénieurs ne peuvent produire du code productif qu'après quatre à six mois.
4. Cycle de publication
Le cycle de publication des gros programmes monolithiques est généralement excessivement long, allant de six à deux ans et demi, avec quelques mois supplémentaires à plusieurs années de retard en raison de leur taille. Les grands cycles de publication placent fréquemment une entreprise dans une position concurrentielle désavantageuse à l'heure actuelle, car un nouveau concurrent peut entrer sur le marché pendant l'intervalle de publication.
5. Modularisation
Dans l'architecture monolithique, la barrière entre les modules est généralement une interface interne. Dès que la taille du programme augmente, la séparation entre les modules commence à s'effondrer. Par conséquent, les modules de l'architecture monolithique sont souvent étroitement liés au lieu d'être faiblement couplés et hautement cohésifs. Si nous comparons le développement de logiciels à la société, alors la modularisation monolithique est analogue aux principes moralistes et religieux, qui ne peuvent garantir la loi et l'ordre dans la société.
6. Modernisation
Les applications réussies existantes nécessitaient une modernisation pour diverses raisons (par exemple, tirer parti du matériel moderne, du navigateur, de la bande passante réseau, de la pile technologique ou attirer de bons développeurs). La modernisation d'un programme monolithique peut être coûteuse et chronophage car elle nécessite une modernisation Big Bang de l'ensemble de l'application sans affecter le Service.
Types de microservices
Les microservices différentiels et intégraux sont les deux types distincts de microservices.
un. Différentiel
Dans cette forme d'architecture, l'architecture se décompose en services indépendants capables de se séparer en transactions. Cela se traduit par la distribution d'une même transaction à plusieurs services.
b. Intégral
Les applications de microservices sont conçues pour combiner une multitude de microservices dans des expériences utilisateur individualisées. Ces programmes couvrent plusieurs besoins distincts, notamment la gestion des niveaux de service, le provisionnement à la demande et la composition dynamique.
Caractéristiques des microservices
1. Autonome
Une architecture de microservices permet à chaque composant de service d'être créé, déployé, géré et mis à l'échelle séparément des autres services. Les services n'ont pas à partager leur code ou leur façon de faire avec d'autres services. Toutes les communications entre les différentes parties se font via des API bien définies.
2. Spécialisé
Chaque service est basé sur un ensemble différent de compétences et un problème différent. Au fil du temps, si les développeurs ajoutent plus de code à un service, le service peut être divisé en services plus petits.
3. Composantisation via les services
Bien que les architectures de microservices utilisent des bibliothèques, la principale méthode par laquelle elles composant leur propre logiciel consiste à le décomposer en services. Les bibliothèques sont des composants liés à un programme et appelés à l'aide d'appels de fonction en mémoire, tandis que les services sont des composants hors processus qui communiquent avec un mécanisme tel qu'une demande de service Web ou un appel de procédure à distance. Nous définissons les bibliothèques comme des composants liés à un programme et appelés à l'aide d'appels de fonction en mémoire. (Il s'agit d'une idée distincte de ce que l'on appelle un objet de service dans de nombreux systèmes OO. Contrairement aux bibliothèques, les services peuvent être déployés indépendamment, ce qui est l'une des principales raisons pour lesquelles ils sont utilisés comme composants plutôt que comme bibliothèques. Un autre L'avantage d'employer des services à la place des composants est la génération d'une interface de composant plus transparente.Une bonne technique pour établir une interface publiée explicite n'existe pas dans la majorité des langages de programmation.
La documentation et la discipline sont généralement les seules choses qui empêchent les clients de violer l'encapsulation d'un composant, ce qui entraînerait un couplage trop étroit entre les composants. En utilisant des protocoles d'appel à distance explicites, les services permettent à leurs utilisateurs d'éviter cela facilement. L'utilisation de services de ce type présente certains inconvénients. Étant donné que les appels effectués à distance sont plus coûteux que ceux effectués au sein du même processus, les API utilisées à distance doivent être d'une granularité plus fine, ce qui peut les rendre plus difficiles à utiliser. Lorsque vous transcendez les frontières d'un processus, il est plus difficile de faire des changements de comportement, ce qui rend plus difficile si vous devez modifier la façon dont les responsabilités sont réparties entre les composants.
4. Des produits et non des projets
La majorité des initiatives de développement d'applications que nous rencontrons suivent un paradigme appelé projet, dans lequel l'objectif principal est de remettre un logiciel qui est ensuite considéré comme terminé. Une fois le projet terminé, le logiciel est confié à un organisme de maintenance et l'équipe qui était chargée de le construire est dissoute.
Les partisans des microservices évitent généralement cette architecture en faveur du concept selon lequel une équipe devrait posséder un produit dans son ensemble pendant toute sa durée de vie. Le concept d'Amazon « vous construisez, vous l'exploitez », dans lequel une équipe de développement assume l'entière responsabilité du programme pendant qu'il est utilisé en production, est une source d'inspiration importante pour cela. Cela amène les développeurs au quotidien avec le fonctionnement de leur logiciel en production et augmente la communication avec leurs utilisateurs, car ils sont tenus d'assumer au moins une partie de la charge de fournir un support pour le programme.
5. Gouvernance décentralisée
De plus, les équipes de développement de microservices privilégient une approche distincte des normes. Ils préfèrent fournir des outils utiles que d'autres développeurs peuvent utiliser pour relever des défis comparables à ceux qu'ils rencontrent, plutôt que de s'appuyer sur un ensemble de normes codifiées. En règle générale, ces outils sont dérivés d'implémentations et partagés avec une communauté plus large, utilisant parfois, mais pas toujours, un paradigme open source interne. Maintenant que git et github sont le système de contrôle de version de facto de choix, les techniques open source deviennent de plus en plus répandues au sein des organisations.
Netflix est un excellent exemple d'entreprise qui adhère à ce principe. Le partage de code précieux et, surtout, testé au combat en tant que bibliothèques aide d'autres développeurs à gérer des problèmes comparables de la même manière, tout en leur permettant de choisir une méthode différente si nécessaire. Les bibliothèques partagées ont tendance à se concentrer sur les préoccupations communes du stockage de données, de la communication inter-processus et de l'automatisation de l'infrastructure, comme discuté plus en détail ci-dessous.
Pour la communauté des microservices, les dépenses sont particulièrement indésirables.
6. Normes testées au combat et normes appliquées
C'est un peu paradoxal parce que les équipes de microservices préfèrent éviter le type de normes strictement appliquées imposées par les groupes de conception d'entreprise, mais utiliseront et même défendront des normes ouvertes comme HTTP, ATOM et d'autres microformats.
La principale distinction est la manière dont les normes sont produites et mises en œuvre. Les normes contrôlées par des organisations telles que l'IETF ne deviennent des normes que lorsqu'il existe plusieurs implémentations en direct dans le monde entier, qui sont souvent le résultat d'initiatives open source réussies.
Ces normes sont très différentes de la majorité des normes commerciales, qui sont souvent produites par des personnes ayant une expertise récente limitée en programmation ou une influence excessive des fournisseurs.
7. Automatisation des infrastructures
L'un des effets secondaires que nous avons constatés d'une plus grande automatisation résultant de la livraison et du déploiement continus est l'introduction d'outils utiles pour aider les développeurs et les responsables des opérations. Les outils permettant de produire des artefacts, de maintenir des bases de code, de démarrer des services de base ou d'ajouter une surveillance et une journalisation standard sont relativement répandus actuellement. Le meilleur exemple sur le Web est sans aucun doute la collection d'outils open source de Netflix, bien qu'il en existe d'autres, notamment Dropwizard, que nous avons largement utilisés.
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Présentation du mécanisme de communication dans une architecture de microservices
Les services qui composent une architecture de microservices sont exécutés sur plusieurs serveurs différents. Des protocoles tels que HTTP, AMQP et TCP sont utilisés pour faciliter la communication entre ces nombreux services. Les deux protocoles les plus largement adoptés sont HTTP/REST et la messagerie asynchrone. Le protocole HTTP est souvent utilisé par une interface de programmation d'application (API) REST pour les services en ligne. Les clients peuvent accéder aux ressources d'une application et les modifier en utilisant un localisateur de ressources uniforme conjointement avec des méthodes HTTP telles que GET, POST, PUT et DELETE (URL). Une interface de programmation d'application (API) REST agit comme un point d'entrée vers la fonctionnalité d'une application. Les clients communiquent leurs besoins aux services en envoyant des requêtes aux API. Les clients ont la possibilité de communiquer directement avec les microservices ou en passant par une passerelle API.
Un point d'entrée unique est spécifié pour toutes les demandes adressées aux services à l'aide d'un modèle de passerelle API. La passerelle d'interface de programmation d'application (API), lors de la réception d'une demande d'un client, dirige la demande vers le service approprié.
Le modèle de passerelle API a un certain nombre de variantes, dont l'une est le backend pour le modèle frontend. Cette conception crée une passerelle API distincte pour chaque type de client (par exemple, une passerelle pour les clients mobiles et une autre pour les applications Web).
Il est conseillé de maintenir les niveaux de communication bas entre les différents services. La communication asynchrone est supérieure à la communication synchrone dans les situations où la communication est indispensable. Il n'est pas nécessaire que le service qui a envoyé la requête attende une réponse avant de poursuivre ses opérations.
Lorsqu'ils sont intégrés à la base de données, les files d'attente de messagerie et les systèmes de diffusion en continu sont de bons moyens d'activer la communication asynchrone. De plus, lorsque ces systèmes fournissent une sémantique transactionnelle pour une opération de données et l'envoi d'un message, ils sont capables de répondre à ces deux exigences. De ce fait, le déploiement de microservices est rendu plus facile et plus évolutif. Lorsque seules les API REST sont utilisées, la communication entre les microservices est forcée d'être synchrone, ce qui empêche souvent la croissance.
À quoi sert l'architecture des microservices ?
Les microservices sont un style architectural à la mode qui vise à concevoir des systèmes complexes sous forme de collections d'artefacts logiciels à granularité fine et faiblement couplés appelés microservices. chaque microservice implémente une petite partie voire une seule fonction de la logique métier des applications. Les microservices gagnent en popularité car ils visent à concevoir des systèmes complexes sous forme de collections d'artefacts logiciels à granularité fine et faiblement couplés. Les microservices sont souvent utilisés pour accélérer le processus de développement d'applications.
L'idée de micro a été développée en réponse à l'infrastructure monolithique sur laquelle la majorité des organisations ont été initialement construites, en particulier si l'entreprise en question est en activité depuis au moins dix ans. Chaque composant d'une architecture de microservice inclut les fonctionnalités suivantes à la place d'une conception monolithique :
- CPU qui lui est propre
- Son propre système d'exploitation et environnement d'exécution
- Dans bien des cas, une équipe spécialisée y travaillera pour s'assurer que chaque service se distingue des autres.
Grâce à cette conception, chaque service est en mesure de :
- Exécuter sa propre procédure unique en son genre
- Communiquez indépendamment les uns avec les autres sans avoir besoin de vous fier à la communication des autres microservices ou de l'application dans son ensemble.
Il existe une adoption généralisée des architectures de microservices basées sur Java, notamment celles construites à l'aide de Spring Boot. De plus, les microservices et l'architecture orientée services sont souvent comparés les uns aux autres. Les deux approches ont toutes deux le même objectif, qui est de diviser les grands programmes logiciels en parties plus gérables, mais leur méthodologie est différente. De plus, de nombreuses entreprises subissent la pression de leurs concurrents pour apporter des ajustements à leurs systèmes aussi rapidement que possible tout en minimisant l'impact de ces ajustements sur la disponibilité de leurs systèmes. Cela exige des conceptions, des styles architecturaux et des techniques de développement appropriés. Le génie logiciel offre une variété de paradigmes qui peuvent partiellement satisfaire ces besoins. Ces paradigmes décomposent les systèmes logiciels en unités logicielles à grain fin, ce qui améliore la modularité, la maintenabilité et la réutilisabilité et, par conséquent, réduit le temps nécessaire pour mettre un produit sur le marché.
En un mot, il offre une agilité sur le long terme. Les microservices permettent une maintenabilité améliorée dans des systèmes complexes, volumineux et hautement évolutifs en permettant la création d'applications basées sur un grand nombre de services déployables indépendamment, chacun ayant son propre cycle de vie granulaire et autonome. Ceci est accompli en permettant la création d'applications basées sur un grand nombre de services.
Les microservices ont l'avantage supplémentaire de pouvoir évoluer par eux-mêmes. Vous n'avez pas besoin d'avoir une seule application monolithique que vous devez faire évoluer en tant qu'entité unique, car vous pouvez à la place faire évoluer des microservices individuels. Vous pourrez développer uniquement la région fonctionnelle du programme qui nécessite une puissance de traitement ou une bande passante réseau supplémentaire pour répondre à la demande de cette manière, plutôt que de faire évoluer d'autres parties de l'application qui ne nécessitent pas de mise à l'échelle. Cela se traduit par des économies de coûts en raison de la quantité réduite de matériel nécessaire.
Voici quelques exemples d'architecture de microservices
un. Relocalisation de site Web
La relocalisation d'un site Web est possible; par exemple, un site Web hébergé sur une plate-forme monolithique complexe peut être déplacé vers une plate-forme de microservices basée sur le cloud et basée sur des conteneurs.
b. Contenu multimédia
Un système de stockage d'objets évolutif peut être utilisé pour stocker des images et des ressources vidéo, et une architecture de microservices peut être utilisée pour offrir ces matériaux directement sur le Web ou les appareils mobiles.
c. Négociations financières et facturation
Il est possible de traiter le traitement des paiements et la commande comme deux services distincts. Cela permet d'accepter des paiements même en cas de problème avec le système de facturation.
ré. Traitement de l'information
Les services de traitement de données modulaires peuvent voir leur support cloud amélioré grâce à l'utilisation d'une plate-forme de microservices, qui peut également être utilisée pour le traitement des données.
Modèles de conception pour les microservices
Le langage des motifs est votre guide !
a) Modèles de décomposition
- La cloison sépare les ressources importantes, telles que le pool de connexions, la mémoire et le processeur, pour chaque charge de travail ou service. En déployant des cloisons, une seule charge de travail (ou service) ne peut pas utiliser toutes les ressources, affamant les autres. Cette approche améliore la robustesse du système en éliminant les défaillances en cascade causées par un service. Ce motif est surnommé Bulkhead car il ressemble aux cloisons sectionnées de la coque d'un navire. Partitionnez les instances de service en groupes distincts, en fonction des besoins de charge et de disponibilité des clients. Cette architecture aide à isoler les pannes et vous permet de préserver la capacité de service pour certains utilisateurs, même en cas de panne.
- Sidecar installe des composants utiles d'une application en tant que conteneur ou processus distinct pour permettre l'isolation et l'encapsulation. Ce modèle peut également permettre aux applications d'être composées de composants et de technologies disparates. Ce modèle est surnommé Sidecar car il ressemble à un side-car attelé à une moto. Dans la conception, le side-car est couplé à une application parente et offre des fonctionnalités de support pour l'application. Le side-car suit également la même durée de vie que l'application parent, étant construit et terminé avec le parent. Le modèle sidecar est souvent appelé modèle sidekick et est le dernier modèle de décomposition que nous montrons dans le post.
- Strangler Fig prend en charge la refactorisation incrémentielle d'une application, en remplaçant progressivement des fonctionnalités spécifiques par de nouveaux services.
b) Modèles d'intégration
1. Modèle de microservice chaîné
Il y aura plusieurs dépendances pour des services uniques ou des microservices, par exemple, le microservice Vente dépend des microservices Produits et Commande. Un modèle de conception de microservices chaînés vous aidera à fournir une réponse consolidée à votre demande. Un microservice-1 reçoit la requête puis communique avec un microservice-2 ; il peut également communiquer avec un microservice-3. Tous ces appels de service sont synchrones.
2. Modèle d'agrégation
Lors de la séparation de l'activité commerciale en plusieurs petits morceaux de code logiques, il devient essentiel de considérer comment les données fournies par chaque service seront fusionnées. Le client ne pourra en être tenu pour responsable.
Le modèle Aggregator aide à résoudre ce problème. Il décrit comment nous pourrions combiner des données provenant de plusieurs sources, puis donner le résultat final à l'utilisateur. Ceci est possible de deux manières :
- Un microservice composite appellera tous les microservices nécessaires, regroupera et modifiera les données, puis les renverra.
- En plus de partitionner la requête en plusieurs microservices, une passerelle API peut également agréger les données avant de les transmettre au consommateur.
3. Modèle de proxy
Nous proposons simplement des microservices via la passerelle API. J'autorise le GW à acquérir des caractéristiques d'API telles que la sécurité et la classification des API. Dans ce cas, la passerelle API est composée de trois modules API :
- API mobile, qui implémente l'API pour le client mobile FTGO
- API du navigateur, qui implémente l'API dans l'application JavaScript exécutée dans le navigateur
- API publique, qui implémente l'API pour les développeurs tiers
4. Motif de branche
Il est possible qu'un microservice ait besoin d'obtenir les données nécessaires à partir de différentes sources, y compris d'autres microservices. Le modèle de microservice de branche est un hybride des modèles de conception Aggregator et Chain. Il permet le traitement simultané des requêtes/réponses à partir de deux microservices ou plus et combine les avantages des deux. Le microservice appelé peut être composé de plusieurs autres microservices. Le modèle Brach peut également être utilisé pour invoquer une seule chaîne de microservices ou plusieurs chaînes du même type, selon les besoins de votre entreprise.
Avantages de l'architecture des microservices
Dans un avenir prévisible, le besoin de microservices augmentera considérablement. À l'aide de microservices, les programmes hérités sont mis à jour. Grâce au refactoring, les applications monolithiques peuvent être divisées en microservices. Cela conduit à la modernisation progressive des logiciels obsolètes et est préférable au redéveloppement du produit à partir de zéro à l'aide de microservices. Le développement d'applications pourrait grandement bénéficier d'une conception de microservices. Voici quelques-uns de ses principaux avantages :
un. Productivité supérieure
Il est plus facile de créer et de maintenir une application si elle est partitionnée en sections plus petites et autonomes. En fonction de ses besoins, chaque service peut être développé, déployé et maintenu indépendamment à l'aide de plusieurs langages de programmation, technologies et environnements logiciels. Étant donné que chaque composant modulaire d'une application a une base de code plus petite, il est plus simple de publier, mettre à l'échelle, déployer et tester plusieurs services, et les tâches associées peuvent être réparties entre les équipes de développement et exécutées simultanément.
b. Meilleure résilience
Chaque microservice dans une architecture de microservices est un service unique conçu pour servir une fonctionnalité d'une application et effectuer des tâches discrètes. Chaque microservice est lié à d'autres services à l'aide d'interfaces simples pour gérer les problèmes commerciaux. Après avoir établi une conception basée sur des microservices, l'ensemble du processus de détection et de résolution des problèmes liés aux performances devient assez simple.
De plus, comme cette forme de conception fournit un mécanisme d'isolation des pannes amélioré par rapport à celui des modules individuels, les applications plus importantes ne sont souvent pas affectées par une seule panne. Par conséquent, à long terme, le risque d'indisponibilité future est considérablement réduit puisque les développeurs disposent d'une fenêtre de temps pour publier une mise à jour ou remplacer un module sans avoir à relancer tout le programme.
c. Évolutivité étendue
Les équipes DevOps peuvent choisir la pile technologique optimale pour chaque module sans se soucier de l'incompatibilité si chaque service est créé à l'aide d'un langage de programmation ou d'une technologie différente. Les services individuels peuvent être développés indépendamment et de nouveaux composants peuvent être ajoutés sans temps d'arrêt du système ni redéploiement. De plus, les services peuvent être répartis sur plusieurs serveurs, ce qui atténue l'effet sur les performances des composants très exigeants. En quelques secondes, les microservices peuvent fournir une mise à l'échelle horizontale.
En réalité, c'est la mise à l'échelle horizontale élevée qui oblige des organisations telles que Netflix, Spotify, Uber et Google à passer de l'architecture monolithique à l'architecture microservice. Deuxièmement, si un microservice est lourd en CPU, il peut être écrit dans un langage de programmation optimisé pour le CPU (C/C++, Rust), tandis que d'autres microservices peuvent être écrits dans un langage interprété (Java, PHP).
ré. Intégration Continue / Livraison Continue (CI/CD)
La livraison et l'intégration continues sont des éléments fondamentaux de la méthodologie agile et de la philosophie DevOps. La conception du microservice permet à une équipe interfonctionnelle de créer, déboguer, tester, déployer et mettre à jour des services de manière indépendante, ce qui se traduira par un dépannage et un déploiement plus rapides à long terme.
e. Modularisation
Dans l'architecture de microservices, la barrière entre les microservices consiste en des interfaces physiques (réseau) difficiles à traverser. Par conséquent, des microservices bien conçus fournissent généralement une modularisation "relativement connectée et hautement cohérente". Si le développement de logiciels est comparé à la société, alors la modulation de microservices est comparable aux lois nationales et internationales avec la police/les sanctions. Comme nous le savons déjà, des règles nationales et internationales strictes peuvent souvent maintenir l'ordre social.
F. Calendrier de publication
L'aspect le plus agréable de l'architecture de microservice est que chaque microservice peut être déployé individuellement. En conséquence, le cycle de publication des logiciels pour les applications de microservice est considérablement plus court et, avec CI/CD, de nombreuses versions peuvent être réalisées chaque jour.
Inconvénients de l'architecture des microservices
un. Increased Complexity of Communication Between the Services
When an application is broken up into smaller parts, it takes more time to send and receive messages. When handling requests between the different modules, developers have to be extra careful. Different systems might talk to each other in different ways, so there might be a need for an interpreter. This can make it harder to set up the whole system all at once. One of the biggest problems with microservices is that it might be hard to switch from a monolith to microservices because it's hard to manage.
This basically means that a lot of services made by a lot of different teams are deployed in a lot of different places, making it very hard to manage them. For example, Monolithic Architecture gives the same answer whether a Web app has a few thousand lines of code or several million lines of code (Enterprise Java or Ruby on Rails or PHP). But in Microservice Architecture, there are many possible solutions depending on the applications and use cases.
So, Microservice Architecture is doomed to fail if the wrong solution is used for the wrong application size or type (like putting a child's clothes on an adult man or the other way around). Also, it's hard to design Microservices because they have a lot more moving parts than Monoliths. Most of the time, a Microservice with bad design is worse than a Monolith.
b. Complex Configuration
Despite being isolated and self-contained, a microservice must be regularly configured, especially when it is moved from development to test to staging to production. This arrangement may be rather intricate. Moreover, if a microservice must utilize other microservices, these bindings must be defined before deployment or even during runtime.
c. Context Boundary Translation
Despite the fact that it would be ideal if all microservices within a MOA used the same data structures and communication protocols to interact with one another, this is typically not the case.
ré. More Assets in Return for More Autonomy
MOAs demand a great deal of horsepower. Remember that each MOA microservice has its own runtime environment and data storage. In some instances, even the most streamlined microservice might consume the same amount of resources as a single monolithic program.
e. Unfeasible for Small Applications
Larger applications can benefit from microservices design. However, implementation will likely be more time-consuming and difficult for smaller applications.
F. Relatively Complex Deployment
The deployment might be a difficult and complicated process. During deployment, coordination between numerous services would be required. Deploying a WAR file in a container would not be as straightforward as it sounds.
g. Distributed Debugging
The difficulty of troubleshooting a MOA including hundreds of microservices communicating in concert is one of the downsides of microservices. Tracing the course of a request into and out of a MOA is challenging due to the independence of each container. The MOA is opaque if there is no effective monitoring mechanism in place. Logging the internals of a MOA offers a limited perspective, but MOA monitoring requires a comprehensive view.
h. Contributes to Enhanced Fault Tolerance
Large applications with several services deployed have more fault tolerance in the event that any one module fails. Microservices allow applications to continue functioning even if one service fails. This is because the services are not tightly coupled.
je. Costly
An improper service partition might be expensive. For instance, if an application is improperly partitioned, the services are connected to a certain degree, and they will create numerous inter-service interactions via the network, which can degrade performance.
j. Greater Security Risks
Lastly, because microservices will reside across several environments, computers, and API requests, they provide a greater number of entry points for an attacker to compromise the system.
k. Communication Complexities
Microservices accomplish rigorous modularity and development independence via process/network barriers, as previously mentioned. The disadvantage is that services may only communicate over the physical network, resulting in increased network latency. Microservices may connect with one another in a variety of methods, including synchronous communication using REST, gRPC, and asynchronous communication using Message Queue and Message Broker, each of which has advantages and disadvantages.
Synchronous communication is simpler to build, but it might result in a Distributed Monolith. Asynchronous Communication via Messaging provides greater flexibility at the expense of increased implementation complexity. In Microservice Architecture, choosing the appropriate Communication channel based on the application is equally tough.
l. Configuration complexe
Bien qu'il soit isolé et autonome, un microservice doit être régulièrement configuré, en particulier lorsqu'il est déplacé du développement au test, de la mise en production à la production. Cet arrangement peut être assez complexe. De plus, si un microservice doit utiliser d'autres microservices, ces liaisons doivent être définies avant le déploiement ou même pendant l'exécution.
Outils de microservices
1. Système d'exploitation
L'aspect le plus important du développement d'une application consiste à établir une base solide pour celle-ci, ce qui incombe au système d'exploitation. Linux est un exemple de ce type de système d'exploitation fréquemment utilisé tout au long du processus de développement d'applications. Vous aurez accès à un environnement d'exécution autonome lorsque vous utiliserez des conteneurs Linux. Cela vous donne la possibilité d'orchestrer une large gamme de services, du stockage et de la mise en réseau à la sécurité et à l'authentification.
2. Langages de programmation
Avec Emizentech, vous pouvez désormais élargir votre répertoire de programmation en toute transparence. Cet instrument est à la fois pratique et actuel. En général, il est conçu pour être utilisé avec tous les langages de programmation. De plus, il est compatible avec le bytecode affiché sur le BEAM, également appelé machine virtuelle Erlang.
3. Outils de gestion et de test des API (passerelles API)
Le fait de créer et de publier des API, d'appliquer leurs normes d'utilisation, de restreindre l'accès, de cultiver la communauté des développeurs, de collecter et d'analyser les statistiques d'utilisation et de rendre compte des performances sont tous des composants de l'administration des API.
En réalité, une plateforme de gestion d'API est composée des éléments suivants :
- Outils de développement
- passerelle
- Rapports et analyses
4. Outils de messagerie (messagerie et diffusion d'événements)
Pour que les communications aient lieu, le système de microservices doit utiliser des services indépendants. Il s'agit du principal facteur qui détermine ce que la file d'attente de messages exige de ses utilisateurs. RabbitMQ et Apache Kafka sont deux des solutions les plus populaires utilisées à des fins de messagerie.
LinkedIn est responsable de la création de la technologie connue sous le nom d'Apache Kafka, qui a ensuite été apportée à la communauté Apache.
Les modèles sont utilisés par l'outil RabbitMQ afin de faciliter la communication entre les nombreux microservices. En plus de cela, il aide au processus de mise à l'échelle des applications simultanément.
5. Boîtes à outils
Pour le dire plus simplement, une boîte à outils n'est qu'un ensemble d'outils qui sont utilisés tout au long de l'exécution d'une certaine procédure. Le Toolkit est un composant de l'architecture de microservice qui permet de construire de nombreuses applications. Pour cette raison, il existe une grande variété de boîtes à outils, chacune servant un objectif distinct dans son application. Les nombreux outils disponibles au choix dans Fabric8 et Seneca.
- Fabric8 est une plate-forme en tant que technologie de service qui, avec l'aide de Git, permet aux développeurs de logiciels de créer un système de gestion de configuration pour leurs applications.
- Seneca, qui fonctionne comme un nœud, est utilisé dans le processus de développement de microservices orientés message.
6. Cadres architecturaux et la boîte à outils Js
Les microservices étant un style architectural, il est essentiel de prêter attention au cadre architectural qu'ils utilisent. Ce sont les cadres qui sont utilisés en conjonction avec les technologies actuelles afin de construire les applications les plus récentes. Goa et Kong sont désormais les cadres architecturaux les plus populaires.
7. Outils d'orchestration
En raison de la manière générale dont les conteneurs et les microservices fonctionnent ensemble, l'orchestration des conteneurs est un sujet très important auquel il faut réfléchir. Conductor, Kubernetes et Istio sont les trois solutions d'orchestration de microservices les plus souvent utilisées pour l'orchestration de conteneurs. Cependant, de nombreux autres outils sont disponibles. Dans le cadre de l'écosystème de logiciels open source (OSS) géré par Netflix, le chef d'orchestre sert de moteur d'orchestration des microservices. Le conducteur est un programme qui s'exécute dans le cloud et utilise une implémentation appelée orchestrateur de flux pour effectuer diverses activités à l'aide de microservices. En plus de cela, cela facilite la gouvernance et la visualisation de toutes les interactions qui se produisent entre les microservices.
8. Outils de surveillance
Une fois l'application de microservice construite, les tâches qui lui sont associées doivent ensuite être traitées. Vous aurez besoin d'outils de surveillance pour vos microservices afin d'accomplir la même chose. Prometheus et Log Stash sont les deux technologies de surveillance des microservices les plus utilisées. Logstash est un excellent logiciel. C'est une plate-forme qui vous permet de consolider, de stocker et de manipuler des données, et c'est open source.
9. Outils sans serveur
Une composante importante des microservices est la technologie sans serveur, souvent connue sous le nom de fonction en tant que service. Il améliore l'efficacité du processus de démantèlement des objets dans leurs composants les plus fondamentaux. Claudia et AWS Lambda sont des exemples d'outils sans serveur largement utilisés pour développer des microservices. Les installations AWS Lambda et API Gateway font également partie des responsabilités de Claudia. En plus de cela, Claudia est capable d'automatiser les activités de déploiement et de configuration sujettes aux erreurs tout en conservant sa fonctionnalité "prête à l'emploi".
10. Conteneurs, Docker et Kubernetes
- Conteneurs : les conteneurs virtualisent essentiellement le système d'exploitation hôte (ou le noyau), isolant les besoins d'une application de ceux des autres conteneurs qui s'exécutent sur le même ordinateur.
- Docker : Docker est composé de plusieurs parties différentes, y compris un environnement d'exécution de conteneur appelé dockerd, un générateur d'image de conteneur appelé BuildKit et une interface de ligne de commande utilisée pour interagir avec le générateur, les conteneurs et le moteur. (appelé docker).
- Kubernetes est une technologie de gestion de conteneurs gratuite et open source qui combine un groupe d'ordinateurs en un seul pool de ressources informatiques. Kubernetes a été développé par Google. Kubernetes vous permet de structurer vos applications sous forme de groupes de conteneurs, qui sont ensuite exécutés par le moteur Docker. Kubernetes veille à ce que votre application continue de fonctionner de la manière que vous spécifiez.
Modèles communs dans l'architecture des microservices
un. Modèle backend pour frontend (BFF)
BFF fournit une interface simple entre le frontend et les microservices. Dans un scénario idéal, l'équipe frontale sera également responsable de la gestion du BFF. Un seul BFF est uniquement concerné par une seule interface utilisateur. En conséquence, nous pourrons simplifier nos frontends et avoir une vue unique des données via son backend.
b. Modèles d'entité et d'agrégat
Une entité est une chose distincte basée sur son identité. Sur un site Web de commerce électronique, par exemple, un objet Product peut être identifié par le nom, le type et le prix du produit. Un agrégat est un groupe de choses qui doivent être considérées comme une seule unité. Par conséquent, pour le site Web de commerce électronique, une commande serait la collection (agrégat) de choses (entités) qu'un client a achetées. Ces modèles sont utilisés pour catégoriser les données de manière significative.
c. Modèles de découverte de service
Ils jouent un rôle crucial pour faciliter la découverte de services et d'applications. Les instances de service peuvent varier dans le contexte de l'architecture de microservice en raison de causes telles que l'échec du service, l'évolutivité, la résiliation du service et les mises à niveau. Ces modèles donnent des outils de découverte pour faire face à cette fugacité. En utilisant les vérifications de l'état et les défaillances de service comme déclencheurs de rééquilibrage du trafic, l'équilibrage de charge peut utiliser des techniques de découverte de service.
ré. Modèles de microservices d'adaptateur
La conception d'Adapter Microservices s'adapte, si nécessaire, entre une API orientée métier construite à l'aide de techniques de messagerie RESTful ou légères (utilisant les mêmes méthodologies axées sur le domaine qu'un microservice typique) et une API héritée ou un service SOAP classique basé sur WS-*. Une adaptation est nécessaire, par exemple, lorsqu'une équipe de développement n'a pas de contrôle décentralisé sur la source de données d'une application.
e. Modèle d'application de l'étrangleur
Le modèle Strangler est un modèle architectural bien connu pour transformer lentement une application monolithique en microservices en remplaçant une fonctionnalité spécifique par un nouveau service.
Anti-modèles dans l'architecture des microservices
un. Chaos de cohésion
Les services doivent clairement s'aligner sur une capacité commerciale et ne doivent pas tenter d'accomplir quoi que ce soit en dehors de leur portée. La séparation fonctionnelle des préoccupations est essentielle à la gestion de l'architecture ; sinon, cela ruinerait l'agilité, les performances et l'évolutivité, résultant en une architecture étroitement connectée avec une entropie de livraison et un chaos de cohésion.
b. Architecture de services en couches
L'une des erreurs SOA les plus courantes était de ne pas comprendre comment réaliser la réutilisation des services. Les équipes étaient largement préoccupées par la cohésion technique plutôt que par la réutilisabilité fonctionnelle.
c. Complexité
Un autre facteur important de prise en charge de l'architecture des microservices est la maturité organisationnelle. Les équipes de développement doivent être réformées pour assumer une plus grande responsabilité de la pile complète, DevOps, plutôt que de simplement soumettre des tickets aller simple à l'équipe d'infrastructure.
ré. Mauvaise stratégie de gestion des versions
Une stratégie de versioning inefficace entraîne un code et des dépendances ingérables. Par conséquent, une approche de gestion de version efficace pour l'architecture des microservices doit être en place. L'une des approches les plus élémentaires consiste à créer une version d'API et à inclure la version dans l'URL de la route.
e. Conception incorrecte des modèles d'accès aux données de charge de travail des microservices
Modèles d'accès aux données de charge de travail des microservices inappropriés : l'architecture d'un microservice dépend de la base de données d'une organisation. Les modèles d'accès aux données dans les microservices doivent être clairement séparés. Il est souvent acceptable d'utiliser une seule base de données sur plusieurs instances de service, tant que les données se trouvent dans des tables/collections correctement partitionnées.
F. Trouble de dépendance
Le trouble de dépendance est un anti-modèle qui se développe lorsque vous êtes conscient que les services doivent être déployés dans un ordre spécifique pour fonctionner correctement. Lorsqu'il n'y a aucun contrôle sur la séparation fonctionnelle des préoccupations, un chaos de cohésion peut survenir.
Un bon moyen d'éviter cet anti-modèle consiste à introduire une API Gateway.
Différences entre l'architecture monolithique, les microservices et l'architecture orientée services
Microservices | SOA | Monolithique | |
Concevoir | Les services sont construits en petites unités et exprimés formellement avec des API orientées métier. | Les services peuvent varier en taille, allant de petits services d'application à de très grands services d'entreprise, y compris beaucoup plus de fonctionnalités commerciales. | Les applications monolithiques évoluent vers une taille énorme, une situation où la compréhension de l'intégralité de l'application est difficile. |
Convivialité | Les services sont exposés avec un protocole standard, tel qu'une API RESTful, et consommés/réutilisés par d'autres services et applications. | Services exposés avec un protocole standard, tel que SOAP, et consommés/réutilisés par d'autres services – tirez parti du middleware de messagerie. | Une réutilisation limitée est réalisée dans les applications monolithiques. Limité |
Évolutivité | Les services existent en tant qu'artefacts de déploiement indépendants et peuvent être mis à l'échelle indépendamment des autres services. | Les dépendances entre les services et les sous-composants réutilisables peuvent introduire des défis de mise à l'échelle. | La mise à l'échelle d'applications monolithiques peut souvent être un défi. |
Agilité | Des unités déployables indépendantes plus petites facilitent la gestion de la construction/des versions, offrant ainsi une agilité opérationnelle élevée. | Améliore le partage de composants qui augmente les dépendances et limite les capacités de gestion. | Difficile d'atteindre l'agilité opérationnelle dans le déploiement répété d'artefacts d'application monolithiques. |
Développement | Le développement de services permet discrètement aux développeurs d'utiliser le cadre de développement approprié pour la tâche à accomplir. | Les composants réutilisables et les pratiques standard aident les développeurs lors de la mise en œuvre. | Les applications monolithiques sont implémentées à l'aide d'une pile de développement unique (c'est-à-dire JEE ou .NET), ce qui peut limiter la disponibilité du « bon outil pour le travail ». |
Marchés verticaux clés Microservices exigeants
Santé : Le marché des microservices de santé devrait passer de 130 millions de dollars en 2015 à 519 millions de dollars d'ici 2025. Les besoins d'un déploiement plus rapide des services, d'une acceptation plus rapide des nouvelles technologies et d'une meilleure efficacité stimulent le développement du secteur de la santé. Le secteur de la santé cherche des réponses à ses besoins en matière de sécurité des données et de conformité réglementaire, ainsi que des moyens de surmonter les difficultés de mise en œuvre.
Banque, finance et assurance : Aspen Mesh identifie trois avantages importants des microservices pour les services financiers : une sécurité accrue grâce à la création d'un service d'identité distinct, une livraison plus rapide de nouvelles fonctionnalités et une couche API plus facile à gérer.
Gouvernement : Outre les divers avantages de l'architecture de microservices, les entreprises gouvernementales peuvent bénéficier de sa capacité à concevoir des fonctionnalités qui correspondent aux objectifs commerciaux, permettant aux équipes informatiques d'établir ou d'améliorer des services en fonction des demandes des électeurs.
Commerce de détail : Amazon et eBay ont prouvé les avantages des microservices pour le secteur du commerce de détail, notamment des services hautement accessibles et évolutifs et une gestion plus efficace des bogues et des erreurs.
Médias et divertissement : en 2009, Netflix a migré vers les microservices, et actuellement le service traite 2 milliards de requêtes Edge chaque jour en utilisant plus de 500 microservices. Le changement offre vitesse, évolutivité et accessibilité.
Exemples d'entreprises qui ont adopté une architecture de microservices
Amazon, Coca-Cola et Zalando, entre autres, transforment leurs infrastructures informatiques en une architecture de microservices. De plus, ils réorganisent leurs structures organisationnelles internes et poussent leurs entreprises à l'avant-garde du marché. La mise en œuvre d'une architecture de microservices est agréable lorsque vous acquérez des connaissances auprès des meilleurs de l'industrie. Voici quelques-unes des instances les plus efficaces de microservices.
#1. Uber
Le concept de propriété a été dévasté par des dépendances monolithiques entrelacées. La migration est devenue difficile. Les nouveaux développeurs n'ont pas pu contribuer au monolithe. De petites erreurs ont conduit à des résultats catastrophiques. Uber a choisi de mettre en œuvre des services basés sur le cloud. Uber a développé des microservices pour plusieurs opérations, notamment la facturation et la gestion des passagers et des déplacements. Les passerelles API sont utilisées pour communiquer avec les services.
De plus, Uber a établi des normes mondiales pour ses microservices. Ils fournissent des critères quantitatifs pour la documentation, la fiabilité, la tolérance aux pannes, etc. Ces caractéristiques ont été suivies à l'aide d'indicateurs commerciaux tels que les pages visitées. Bientôt, leurs services ont atteint le sommet de l'excellence.
#2. Netflix
Netflix a ensuite migré vers une infrastructure de données distribuées basée sur le cloud. AWS a été utilisé pour fournir des systèmes évolutifs horizontalement et des services/fonctionnalités supplémentaires. En 2009, Netflix a commencé son transfert, qui s'est terminé après presque trois ans. Ensuite, Netflix a converti toutes ses applications destinées aux utilisateurs en microservices autonomes. En 2012, le relooking est terminé. En 2015, Netflix a éliminé toutes les interruptions de service et a pu traiter environ 2 milliards de requêtes API par jour. Actuellement, Netflix compte plus de 139 millions d'utilisateurs dans 190 pays. Aujourd'hui, Netflix exploite environ 700 systèmes de microservices séparément.
#3. Amazone
Amazon avait un grand monolithe en 2001. En 2021, pratiquement tout le monde connaît Amazon Web Services (AWS) - une solution interne qui est devenue un service commercial de cloud computing en raison de sa supériorité. Les microservices sont excellents pour le commerce électronique car ils peuvent suivre l'activité des utilisateurs, les achats et l'entonnoir de vente complet. Selon le chef de produit senior d'Amazon
Ensuite, ils produisent des données utiles pour optimiser la présentation des produits et le processus de vente lui-même. Amazon est l'une des premières entreprises où les microservices ont joué un rôle important dans la modification de l'ensemble de l'organisation. Le géant mondial a connu un succès incroyable à une époque où la conception monolithique était « la norme » pour la construction de systèmes de technologie de l'information.
Toutes les modifications importantes du code ont été bloquées dans le processus de déploiement pendant des semaines avant d'être mises à la disposition des utilisateurs. Amazon a utilisé des microservices pour rationaliser et réduire la durée du processus. En séparant les structures en applications individuelles, les développeurs ont pu déterminer où se trouvaient les goulots d'étranglement, la nature des ralentissements et reconstruire les structures en tant qu'architectures orientées services, chacune avec une petite équipe consacrée à un seul service.
Ce qui a commencé comme un nettoyage du système a entraîné la croissance de l'un des principaux acteurs en ligne de l'architecture contemporaine. Amazon a ouvert la voie à d'autres entreprises en publiant une succession de technologies open source, telles qu'AWS (Amazon Web Services), qui sont désormais omniprésentes.
#4. eBay
Le système eBay prend en charge environ un millier de microservices. Les expériences frontales, telles que le Web et les applications iOS et Android natives, contactent les services intermédiaires qui coordonnent les appels, qui communiquent ensuite avec les services principaux. Chacun des services a son propre groupe de développement autonome. La majorité des microservices d'eBay ont évolué sans architecte, et le système a toujours été conçu de bas en haut. La majorité des grandes entreprises, comme eBay, ont atterri sur une collection de microservices polyglottes qui fonctionnent selon les exigences des clients et sont, bien sûr, en constante évolution.
#5. SoundCloud
Chaque service est développé et déployé indépendamment, se connectant à d'autres services via le réseau à l'aide de normes d'échange de données légères telles que JSON ou Thrift. Pendant toute la durée du changement, les nouveaux microservices n'ont pas été en mesure de modifier le modèle relationnel de MySQL ou, pire encore, d'utiliser un moteur de stockage différent. Dans des circonstances extrêmes, telles que la messagerie d'utilisateur à utilisateur où un modèle basé sur des threads a été remplacé par un modèle de type chat, l'entreprise a utilisé des cronjobs pour synchroniser des bases de données distinctes.
#6. Spotify
Afin d'éviter l'enfer de la synchronisation au sein de l'entreprise, Spotify est conçu sur une architecture de microservices avec des équipes full-stack autonomes en charge. Spotify utilise une architecture Microservice dans laquelle tous les développeurs de logiciels écrivent dans des «territoires» fermés avec leurs propres capacités uniques. Chaque microservice a une responsabilité unique et simple et, dans la plupart des cas, une base de données et une logique qui ne sont pas accessibles par un autre processus.
Quels types de défis les microservices peuvent-ils vous aider à surmonter ?
C'est la solution à la question « quelles difficultés résolvent les microservices ? » ; Examinons les obstacles que les architectures de microservices ont permis de surmonter.
CAS 1 Solde d'eBay retrouvé
eBay utilise près d'un millier de services. De nombreux services frontaux envoient des appels d'API, tandis que les services principaux effectuent des opérations administratives et liées à l'expédition. eBay utilisait à l'origine un programme monolithique Perl et C++. Le site Web d'eBay est un produit principal, comme c'est le cas pour de nombreux autres titans de l'Internet. La nécessité d'ajouter plusieurs fonctionnalités supplémentaires au site Web d'eBay a continué d'augmenter. De plus, ce type de site Web devait être accessible 24 heures sur 24, sept jours sur sept, même si de nouvelles fonctionnalités étaient ajoutées.
En raison de la nécessité de minimiser les temps d'arrêt, eBay a choisi de passer à une architecture de microservices. Cela a permis au site de devenir plus stable et a favorisé l'intégration asynchrone. Des améliorations significatives ont été apportées à la flexibilité de déploiement et à la durée du cycle de publication. Lorsque les services étaient isolés, l'efficacité des performances augmentait et la mise à l'échelle était facilitée.
CAS 2 Uber et expansion rapide
Uber, le service de taxi le plus populaire, a commencé avec un seul forfait pour desservir les navetteurs à San Francisco, où il a été initialement mis en œuvre. Ce logiciel étroitement connecté était capable de gérer la majorité, sinon la totalité, des activités commerciales, y compris la facturation, les paiements et les services de connexion des chauffeurs. Au fur et à mesure que l'entreprise se développait, cependant, les choses ont commencé à décliner. Uber avait élargi sa zone de couverture et proposé d'autres services.
Au fur et à mesure que d'autres fonctionnalités étaient ajoutées, le package devenait plus cohérent. Toute la logique était contenue en un seul endroit et des difficultés ont commencé à apparaître. Bientôt, même une petite modification a exigé que l'ensemble du programme soit redéployé. L'intégration continue devient presque immédiatement un handicap majeur.
L'absence de modèle de propriété était due aux nombreuses dépendances interdépendantes du monolithe. Par conséquent, la migration était difficile. Il s'est également produit que les développeurs nouvellement embauchés n'étaient pas en mesure de contribuer au monolithe. Même si une erreur mineure se produisait, les conséquences étaient graves. C'est à ce moment-là qu'ils ont pris la décision de mettre en œuvre des microservices. Leur mouvement a pris du temps. Ils ont désassemblé l'ensemble du service et migré l'application monolithique vers une architecture orientée micro-services construite à l'aide de Python, Node.js et Apache Thrift.
CAS 3 Amélioration de la disponibilité de Twitter
C'était la même vieille histoire : Twitter a d'abord utilisé un design monolithique, ce qui avait beaucoup de sens. Cependant, lorsque davantage de personnes se sont inscrites sur Twitter, des problèmes sont survenus. Le SDLC est devenu plus grand et plus encombrant, avec des temps de construction plus longs, et son évolutivité s'est considérablement détériorée, avec des avertissements d'erreur de surcapacité occasionnels apparaissant.
Twitter a eu recours à la modification de l'architecture en microservices pour résoudre ce problème. Chaque microservice a été créé pour être modulaire, bien défini et autonome. Ils peuvent tester et déployer individuellement chaque composant. Ils peuvent également être mesurés indépendamment. Bientôt, les avertissements d'erreur ont complètement disparu.
CAS 4 KarmaWifi et Spaghetti Code
Il y a des gens, des gadgets et un magasin sur Karma. À un moment donné, avec un programme monolithique disponible, le code lié à l'utilisateur s'est retrouvé dans des parties liées à l'appareil. De plus, les API du magasin suivaient les API de l'appareil. Bientôt, il est devenu difficile de déterminer ce qui a changé et qui l'a changé. Bien que l'objectif initial était de diviser le monolithe en bibliothèques fonctionnelles, il a été constaté que l'expansion et l'adaptation aux nouvelles versions logicielles seraient difficiles. De plus, ils ne pourraient pas expérimenter les futures innovations qui seront introduites sur le marché.
À cette époque, ils avaient opté pour une architecture basée sur des microservices. Lorsqu'ils l'ont jugé essentiel, ils ont séparé des parties de l'application back-end en services individuels. Les pièces étaient initialement énormes, mais au fil du temps, elles ont été divisées en services plus petits. Finalement, chaque microservice avait une seule tâche et une taille maximale à prendre en compte.
CAS 5 Amélioration des performances de Walmart
L'aventure des microservices de Walmart a commencé avec l'acquisition d'une plateforme DevOps auprès d'une petite entreprise appelée OneOps. Ils ont choisi d'en faire une initiative open source afin de pouvoir contribuer à la communauté.
Ils ont commencé à utiliser des technologies telles que les bases de données Node.js et Cassandra pour créer divers microservices pouvant être déclenchés dynamiquement via des API. L'objectif était de rendre plus simple pour les développeurs travaillant dans les nombreuses divisions commerciales de Walmart de posséder leurs applications et de leur donner les moyens de le faire. Ils ont découvert que cela réduisait la dépendance vis-à-vis d'un groupe informatique centralisé.
En fin de compte, la capacité des développeurs à étendre les capacités back-end des offres de commerce électronique de l'organisation a contribué à une augmentation de l'agilité de l'entreprise.
Comment implémenter l'architecture des microservices sur Android et iOS ?
- Étape 1 : Décidez si c'est vraiment ce dont votre entreprise a besoin.
- Étape 2 : Si oui, examinez l'infrastructure qui existe déjà.
- Étape 3 : Préparez votre équipe à utiliser la méthode.
- Étape 4 : Si vous passez d'un système monolithique à un système de microservices, vérifiez auprès de votre administrateur de données pour voir s'il est bien informé et comprend la tâche.
- Étape 5 : Choisissez le langage et le cadre de codage.
- Étape 6 : Configurez l'architecture de base avec des services, des conteneurs et des modèles de machines virtuelles.
- Étape 7 : Divisez la base de données en plusieurs bases de données plus petites si votre architecture est un « monolithe ».
- Étape 8 : Mettez en place les passerelles API.
- Étape 9 : Suivez le suivi et faites-en une carte.
- Étape 10 : Testez en utilisant l'automatisation.
Les microservices sont-ils l'avenir ?
L'objectif principal de cet article est d'expliquer les concepts et principes fondamentaux des microservices. En prenant l'effort d'accomplir cela, il est évident que nous considérons le style architectural des microservices comme un concept essentiel - un concept que les applications d'entreprise devraient examiner attentivement. Récemment, nous avons développé un certain nombre de systèmes utilisant cette méthode, et nous connaissons d'autres qui apprécient cette méthode. Amazon, Netflix, The Guardian, le service numérique du gouvernement britannique, realestate.com.au, Forward et comparethemarket.com font partie de ceux que nous connaissons qui sont les pionniers du style architectural sous une forme ou une autre.
Souvent, les ramifications réelles des décisions architecturales ne sont apparentes que plusieurs années plus tard. Une bonne équipe avec une forte volonté de modularité a parfois construit une conception monolithique qui s'est détériorée au fil du temps. De nombreuses personnes affirment qu'une telle détérioration est moins possible avec les microservices, car les limites des services sont apparentes et difficiles à corriger. Cependant, nous ne pouvons pas évaluer avec précision la maturité des architectures de microservices tant que nous n'avons pas un nombre suffisant de systèmes avec un âge suffisant.
Il y a certainement des raisons d'anticiper que les microservices se développeront lentement. Le succès de toute entreprise de création de composants dépend de la façon dont le logiciel s'intègre dans les composants. Il est difficile de déterminer où placer les bordures des composants. La conception évolutive reconnaît la difficulté d'établir des limites correctes et, par conséquent, l'importance de simplifier leur remaniement. Cependant, lorsque vos composants sont des services avec des communications externes, la refactorisation est beaucoup plus difficile que lorsque vous travaillez avec des bibliothèques in-process.
Le déplacement du code à travers les frontières des services est complexe, toutes les modifications d'interface doivent être organisées entre les participants, des couches de compatibilité supplémentaires doivent être établies et les tests sont compliqués. Si les composants ne se composent pas parfaitement, vous déplacez simplement la complexité d'un composant vers les liens entre les composants. Non seulement cela déplace la complexité, mais cela la déplace également vers un lieu moins explicite et plus difficile à gouverner. Lors de l'examen de l'intérieur d'un petit composant simple, il est facile d'ignorer les liens complexes entre les services et de conclure que les choses sont meilleures qu'elles ne le sont en réalité.
Enfin, il y a la compétence de l'équipe à considérer. Les équipes compétentes sont plus susceptibles d'adopter de nouvelles pratiques. Cependant, une approche plus efficace pour une équipe hautement qualifiée ne fonctionnera pas toujours pour une équipe moins qualifiée. Nous avons vu plusieurs exemples d'équipes incompétentes construisant des structures monolithiques bâclées, mais il faudra du temps pour déterminer ce qui se passe lorsque ce type de chaos se produit avec les microservices. Une mauvaise équipe produira toujours un mauvais système ; il est difficile de dire si les microservices améliorent ou aggravent la situation dans ces circonstances.
Nous écrivons donc ceci avec un optimisme prudent. Nous croyons que les microservices sont là pour rester !
Pourquoi choisir EmizenTech ?
Emizentech peut vous accompagner dans la migration de votre application d'une architecture monolithique vers une architecture microservices. Nous pouvons vous aider à rendre votre application d'entreprise simple à maintenir et évolutive. Si vous souhaitez grandir et développer votre entreprise et recherchez de nouvelles façons de le faire, emizentech peut vous aider de la bonne manière tout en assurant une croissance à long terme. Vous pouvez également visiter notre site Web pour en savoir plus sur les microservices, déterminer si votre entreprise est prête pour eux et discuter de la façon de mettre en œuvre cette architecture. C'est une façon de créer des logiciels qui se concentrent sur la décomposition d'une application en modules qui ne font qu'une chose et ont des interfaces bien définies.
Les caractéristiques distinctives de nos services sont :
- Une architecture pilotée par domaine pour éviter les défaillances des applications
- Assurer un degré élevé d'évolutivité
- Conception de base de données décentralisée
- Activer l'isolation simple des pannes, et
- Activez la livraison continue en utilisant la culture DevOps.
Réflexions finales
Passez à l'étape suivante !
Dans ce blog, nous nous sommes efforcés d'étudier les différentes facettes de l'architecture des microservices et les possibilités qu'elle présente. La fonctionnalité d'un système d'application peut être décomposée en un certain nombre d'unités fonctionnelles plus petites lors de l'utilisation d'une approche architecturale connue sous le nom de microservices. La mise en œuvre et la gestion des services sont gérées séparément. Lorsque les systèmes monolithiques sont divisés en éléments plus petits à l'aide d'une architecture de microservices, le nombre de composants individuels augmente considérablement.
Par conséquent, il est nécessaire d'avoir une gestion efficace des dépendances qui existent entre eux. Par rapport à une architecture logicielle monolithique, il est vrai que la création et l'exécution d'une architecture de microservice présentent un certain nombre de défis et appellent à un changement de paradigme. Dans le même ordre d'idées, Microservice Architecture n'est en aucun cas une solution miracle capable de résoudre les problèmes de complexité qui se posent dans tous les types de systèmes.
Lorsque tout est pris en considération, nous pensons que l'architecture de microservices est un outil extrêmement utile et pratique pour le développement de logiciels contemporains. L'architecture de microservices est la seule stratégie viable pour les grandes entreprises qui génèrent généralement des logiciels complexes, car c'est la seule méthode pour gérer efficacement la complexité et conserver un avantage concurrentiel sur le marché. L'architecture de microservices doit être utilisée pour le développement de logiciels durables, ce qui peut offrir des avantages à long terme, non seulement aux grandes entreprises, mais également aux petites et moyennes entreprises.
Il est important de noter que les premiers utilisateurs de l'architecture Microservice, tels que Spotify, Netflix, LinkedIn, Amazon et Google, ont pu obtenir des avantages concurrentiels majeurs par rapport à leurs rivaux grâce à leur adoption de l'architecture Microservice. Le développement et l'examen d'un modèle architectural sont deux options viables pour aider à cette entreprise. Cette méthode promet de simplifier les choses et de simplifier la vie des développeurs sans nuire au résultat net, ce qui est particulièrement important maintenant que les entreprises entrent dans une nouvelle période de concurrence féroce.
La grande majorité des entreprises souhaitent améliorer leur rentabilité et, dans ce contexte, l'architecture sans serveur devrait acquérir une plus grande popularité au cours des prochaines années. La portée potentielle des microservices dans le futur mondial semble plutôt prometteuse.
Les microservices peuvent-ils aider votre entreprise à progresser ? N'hésitez pas à nous contacter pour une consultation sans engagement !
Merci d'avoir lu!
Foire aux questions sur l'architecture des microservices
- Pourquoi opter pour l'architecture Microservices ?
La conception des microservices présente plusieurs avantages par rapport à l'architecture monolithique, notamment la robustesse, la productivité, la flexibilité, l'évolutivité, la rapidité, le dynamisme, la maintenance minimale, etc.
- Quels sont les 5 composants de l'architecture de microservice ?
Les cinq composants de base de l'architecture de microservices sont les microservices, les conteneurs, le maillage de services, la découverte de services et la passerelle API.
- L'API REST est-elle un microservice ?
Oui, l'API REST est l'une des API les plus populaires utilisées pour créer des applications de microservices.
- Quelle est la différence entre les microservices et l'API ?
La principale distinction entre les API et les microservices est que ces derniers sont utilisés pour créer une seule application, tandis que les premiers sont composés d'un ensemble de services indépendants mais interconnectés. Les API sont des composants d'une application chargés de faciliter la communication avec d'autres logiciels. Therefore, APIs may be utilized to facilitate the creation of microservices.
- Is Kubernetes a microservice?
Yes, Kubernetes is an open-source orchestrator for deploying containerized applications (microservices).
- What language is used in microservices?
C++ is a good language for microservices in domains that require the characteristics of C++, such as runtime speed and direct memory access, and C++, like other languages, has a variety of infrastructures available to help you get started with developing microservices. C++ is a good language for microservices in domains that require the attributes of C++, such as runtime speed and direct memory access.
- Pourquoi opter pour l'architecture Microservices ?
>> Agilité accrue et mise sur le marché rapide
>> Évolutivité efficace et mise à jour de l'application
>> Coûts de développement optimisés
>> Haute fiabilité, stabilité et maintenabilité
>> Flexibilité dans le choix des technologies
>> Concentration laser sur les fonctions commerciales individuelles
>> Autonomie de l'équipe
>> Déploiement et tests automatisés
>> Meilleure gestion des ressources
>> Dette technique réduite/évitée
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