Архитектура микросервисов: признак компетентности
Опубликовано: 2022-08-02Монолитные системы больше невозможны в наше время контейнеризации и облачных вычислений. В последние годы наблюдается рост сложности программных систем, и монолитные системы становятся все более и более сложными для создания и обслуживания.
Компоненты системы производятся и объединяются как единое целое в монолитную систему. В случае изменения одного компонента пришлось бы переустанавливать всю систему. Это затрудняет масштабирование и делает его менее универсальным. Взаимосвязанная и взаимосвязанная структура автономной системы может стать трудной задачей для разработчиков при создании комплексных приложений. Затронутые системы также затрудняют внесение ключевых изменений, внедрение новых технологических стеков или поставку обновлений и обновлений. Сервис-ориентированная архитектура, состоящая из множества сервисов, которые могут взаимодействовать друг с другом внутри системы, в первую очередь заложила основу для перехода от монолитного программирования.
Архитектура микросервисов была следующим шагом в этой области, и это было более унифицированное, но детализированное средство для создания успешной стратегии разработки программного обеспечения. Фраза «Микросервисная архитектура» появилась в течение последних нескольких лет для описания конкретного метода построения программных систем в виде наборов независимо развертываемых сервисов. Хотя конкретного определения этого архитектурного стиля не существует, существует несколько схожих черт организации, связанных с бизнес-возможностями, автоматизированным развертыванием, интеллектуальными возможностями конечных точек и децентрализованным управлением языками и данными.
Это подход к разработке программного обеспечения, который разбивает систему на более мелкие независимые части, а затем связывает их вместе. Автономные услуги собираются вместе для удовлетворения специализированных потребностей одного конкретного сектора. Spotify, Amazon, PayPal, Netflix и Twitter приняли к сведению это новое открытие и широко рекламируют его.
Оглавление
Что такое микросервисная архитектура?
За последние несколько лет фраза «микросервисная архитектура» стала более популярной для обозначения особого подхода к архитектуре программ как наборов сервисов, которые можно развертывать независимо друг от друга. Несмотря на то, что этот архитектурный стиль не может быть точно определен, он имеет некоторые общие характеристики с другими архитектурными подходами. К ним относятся организация, основанная на бизнес-возможностях, автоматизированное развертывание, интеллектуальные функции конечных точек и децентрализованный контроль над языками и данными. Другими словами, способность микросервисов работать независимо является движущей силой их восхождения на вершину сцены разработки программного обеспечения.
Архитектура микросервисов, чаще называемая просто микросервисами, представляет собой парадигму проектирования, которая используется при разработке прикладного программного обеспечения. Микросервисы позволяют разбить большое приложение на несколько более мелких автономных частей, каждая из которых отвечает за свой уникальный набор задач. Один пользовательский запрос может привести к тому, что приложение, созданное на основе микрослужб, будет выполнять множество вызовов собственных внутренних микрослужб, чтобы сформировать свой ответ.
Контейнеры — отличный пример архитектуры микрослужб, поскольку они освобождают вас от необходимости беспокоиться о зависимостях служб, позволяя сосредоточиться на разработке самих служб. Контейнеры часто являются предпочтительным инструментом для разработки облачных приложений для современных платформ в форме микросервисов. Термин «архитектура микросервисов» относится к типу архитектуры приложений, в которой само приложение построено как набор сервисов. Он предлагает платформу для независимого создания, развертывания и управления архитектурными схемами и службами для микросервисов.
Необходимость развития микросервисной архитектуры и ограничения монолитной архитектуры
1. Масштабирование приложения
Поскольку успешные веб-компании испытывают экспоненциальный рост, их программное обеспечение также должно обеспечивать большую горизонтальную масштабируемость. Иногда необходимо масштабировать и обрабатывать отдельно только ту часть программного обеспечения, которая интенсивно использует ЦП или ввод-вывод (реализуется с помощью многоязычного программирования). Программное обеспечение, которое является монолитным, функционирует как единое целое и создается с использованием единого языка программирования и технического стека. Чтобы выполнить горизонтальное масштабирование, необходимо масштабировать все приложение. Поскольку монолитное программное обеспечение поддерживает только один язык программирования, невозможно разработать даже один модуль на другом языке программирования или техническом стеке.
2. Скорость развития
Чтобы сократить время выхода на рынок, каждый бизнес в настоящее время желает быстрого развития функций. В большом, сложном, а иногда и многомиллионном Монолитном Приложении добавление новых функций происходит крайне вяло из-за огромной Когнитивной Нагрузки, возлагаемой на Разработчика. Модули массивных монолитных программ тесно связаны между собой, что затрудняет разработку нового функционала. Следовательно, добавление новых функций в монолитную программу часто является медленным и дорогостоящим процессом.
3. Масштабирование разработки
Чтобы получить конкурентное преимущество или воспользоваться легкими плодами, компании часто стремятся распараллелить разработку, нанимая больше разработчиков. Разработчики не могут работать независимо над массивной, монолитной, тесно связанной кодовой базой и часто нуждаются в дополнительной синхронизации и бдительности, чтобы не мешать работе друг друга. Добавление дополнительных разработчиков не приводит к увеличению количества функций и иногда может привести к уменьшению количества функций. Точно так же из-за высокой когнитивной нагрузки, необходимой для понимания всей кодовой базы Monolithic, новичкам или недавним выпускникам обычно требуется значительное количество времени для создания первых строк продуктивного кода. В 2008 году у меня было интервью с берлинской телекоммуникационной компанией, где технический менеджер с самодовольной ухмылкой сказал мне, что кодовая база компании на C++ включает миллионы строк и что новые инженеры могут создавать продуктивный код только через четыре-шесть месяцев.
4. Цикл выпуска
Цикл выпуска больших монолитных программ обычно чрезмерно длинный, от шести до двух с половиной лет, с дополнительной задержкой от нескольких месяцев до нескольких лет из-за их размера. Большие циклы выпуска часто ставят корпорацию в невыгодное конкурентное положение в наши дни, поскольку новый конкурент может выйти на рынок во время перерыва в выпуске.
5. Модульность
В монолитной архитектуре барьером между модулями обычно является внутренний интерфейс. Как только размер программы увеличивается, разделение между модулями начинает разрушаться. Следовательно, модули в монолитной архитектуре часто тесно связаны, а не слабо связаны и очень связаны. Если сравнивать разработку программного обеспечения с обществом, то монолитная модульность аналогична моралистическим и религиозным принципам, которые не могут гарантировать правопорядок в обществе.
6. Модернизация
Существующие успешные приложения требовали модернизации по целому ряду причин (например, использование преимуществ современного оборудования, браузера, пропускной способности сети, технического стека или привлечение хороших разработчиков). Модернизация монолитной программы может быть дорогостоящей и трудоемкой, так как требует масштабной модернизации всего приложения, не влияющей на службу.
Типы микросервисов
Дифференциальные и интегральные микросервисы — это два разных типа микросервисов.
а. Дифференциал
В этой форме архитектуры архитектура распадается на независимые сервисы, которые способны разделяться на транзакции. Это приводит к распределению одной транзакции по многим службам.
б. интеграл
Приложения микросервисов предназначены для объединения множества микросервисов в индивидуальный пользовательский интерфейс. Эти программы охватывают несколько различных потребностей, включая управление уровнем обслуживания, предоставление по запросу и динамическую композицию.
Характеристики микросервисов
1. Автономный
Архитектура микрослужб позволяет создавать, развертывать, управлять и масштабировать каждый компонент службы отдельно от других служб. Службы не должны делиться своим кодом или тем, как они работают с другими службами. Вся связь между различными частями осуществляется через четко определенные API.
2. Специализированный
Каждая услуга основана на различном наборе навыков и другой проблеме. Со временем, если разработчики добавят в службу больше кода, служба может быть разделена на более мелкие службы.
3. Компонентизация через сервисы
Хотя микросервисные архитектуры будут использовать библиотеки, основным методом, с помощью которого они будут компоновать свое собственное программное обеспечение, является его разложение на сервисы. Библиотеки — это компоненты, которые связаны с программой и вызываются с использованием вызовов функций в памяти, а службы — это внепроцессные компоненты, которые взаимодействуют с помощью такого механизма, как запрос веб-службы или удаленный вызов процедуры. Мы определяем библиотеки как компоненты, которые связаны с программой и вызываются с использованием вызовов функций в памяти. (Это идея, отличная от того, что во многих ОО-системах называется сервисным объектом. В отличие от библиотек, сервисы могут развертываться независимо, что является одной из основных причин, по которым они используются как компоненты, а не как библиотеки. Еще одно Преимущество использования сервисов вместо компонентов заключается в создании более прозрачного интерфейса компонентов Хороший метод для создания явного опубликованного интерфейса не существует в большинстве языков программирования.
Документация и дисциплина обычно являются единственными вещами, которые не позволяют клиентам нарушить инкапсуляцию компонента, что может привести к чрезмерно тесной связи между компонентами. Используя явные протоколы удаленных вызовов, сервисы позволяют своим пользователям избежать этого. Использование подобных сервисов имеет определенные недостатки. Поскольку удаленные вызовы обходятся дороже, чем вызовы внутри того же процесса, API, используемые удаленно, должны быть более детализированными, что может затруднить их использование. Когда вы выходите за границы процесса, становится сложнее изменить поведение, что усложняет задачу, если вам нужно изменить способ распределения обязанностей между компонентами.
4. Продукты, а не проекты
Большинство инициатив по разработке приложений, с которыми мы сталкиваемся, следуют парадигме, называемой проектом, в которой основной целью является передача части программного обеспечения, которая затем считается законченной. После завершения проекта программное обеспечение передается обслуживающей организации, а команда, отвечавшая за его создание, распадается.
Сторонники микросервисов обычно избегают этой архитектуры в пользу концепции, согласно которой команда должна владеть продуктом на протяжении всего его жизненного цикла. Концепция Amazon «Вы строите, вы управляете этим», в соответствии с которой команда разработчиков берет на себя полную ответственность за программу, пока она используется в производстве, является важным источником вдохновения для этого. Это позволяет разработчикам ежедневно соприкасаться с тем, как их программное обеспечение работает в производственной среде, и расширяет возможности общения со своими пользователями, поскольку они должны брать на себя хотя бы часть нагрузки по поддержке программы.
5. Децентрализованное управление
Кроме того, группы разработчиков микросервисов предпочитают особый подход к стандартам. Они предпочитают предоставлять полезные инструменты, которые другие разработчики могут использовать для решения задач, сравнимых с теми, с которыми они сталкиваются, а не полагаться на набор кодифицированных стандартов. Как правило, эти инструменты являются производными от реализаций и используются более широким сообществом, иногда, но не всегда, с использованием внутренней парадигмы открытого исходного кода. Теперь, когда git и github являются де-факто предпочтительными системами контроля версий, методы с открытым исходным кодом становятся все более распространенными в организациях.
Netflix — отличный пример компании, которая придерживается этого принципа. Совместное использование ценного и, что наиболее важно, проверенного в боевых условиях кода в виде библиотек помогает другим разработчикам справляться с аналогичными проблемами аналогичным образом, позволяя им при необходимости выбрать другой метод. Общие библиотеки, как правило, концентрируются на общих проблемах хранения данных, межпроцессного взаимодействия и автоматизации инфраструктуры, как более подробно обсуждается ниже.
Для сообщества микросервисов расходы особенно нежелательны.
6. Стандарты, проверенные в бою, и обязательные стандарты
Это немного парадоксально, потому что команды микросервисов предпочитают избегать строго соблюдаемых стандартов, навязываемых группами бизнес-дизайна, но при этом будут использовать и даже поддерживать открытые стандарты, такие как HTTP, ATOM и другие микроформаты.
Основное различие заключается в том, как стандарты создаются и внедряются. Стандарты, контролируемые такими организациями, как IETF, не становятся стандартами до тех пор, пока не появится несколько их реальных реализаций в большом мире, которые часто являются результатом успешных инициатив с открытым исходным кодом.
Эти стандарты сильно отличаются от большинства бизнес-стандартов, которые часто разрабатываются людьми с ограниченным недавним опытом программирования или чрезмерным влиянием поставщиков.
7. Автоматизация инфраструктуры
Один побочный эффект, который мы наблюдали в результате большей автоматизации в результате непрерывной доставки и развертывания, — это введение полезных инструментов, помогающих разработчикам и специалистам по эксплуатации. Инструменты для создания артефактов, поддержки баз кода, запуска базовых сервисов или добавления стандартного мониторинга и ведения журналов в настоящее время относительно широко распространены. Лучшим примером в Интернете, несомненно, является коллекция инструментов с открытым исходным кодом от Netflix, хотя есть и другие, особенно Dropwizard, которые мы широко использовали.
Превратите идею своего приложения в реальность
Давайте создадим новое приложение вместе
Обзор механизма связи в архитектуре микросервисов
Службы, составляющие архитектуру микрослужб, выполняются на нескольких разных серверах. Такие протоколы, как HTTP, AMQP и TCP, используются для облегчения связи между этими многочисленными службами. Двумя протоколами с наибольшим распространением являются HTTP/REST и асинхронный обмен сообщениями. Протокол HTTP часто используется интерфейсом прикладного программирования REST (API) для онлайн-сервисов. Клиенты могут получать доступ к ресурсам приложения и изменять их, используя единый указатель ресурсов в сочетании с методами HTTP, такими как GET, POST, PUT и DELETE (URL). Интерфейс прикладного программирования REST (API) действует как точка входа в функциональные возможности приложения. Клиенты сообщают о своих потребностях службам, отправляя запросы к API. Клиенты могут взаимодействовать с микросервисами напрямую или через шлюз API.
Единая точка входа указывается для всех без исключения запросов к службам с использованием шаблона шлюза API. Шлюз интерфейса прикладного программирования (API) при получении запроса от клиента направляет запрос в соответствующую службу.
Шаблон шлюза API имеет несколько вариантов, один из которых — шаблон бэкэнд для внешнего интерфейса. Этот дизайн создает отдельный шлюз API для каждого типа клиента (например, один шлюз для мобильных клиентов и другой для веб-приложений).
Рекомендуется поддерживать низкий уровень связи между различными службами. Асинхронная связь превосходит синхронную связь в ситуациях, когда связь является обязательной. Службе, отправившей запрос, не обязательно ждать ответа, прежде чем продолжить свою работу.
При включении в базу данных очереди сообщений и системы потоковой передачи являются хорошими способами обеспечения асинхронной связи. Кроме того, когда эти системы обеспечивают транзакционную семантику для операций с данными и отправки сообщения, они могут выполнять оба этих требования. Благодаря этому развертывание микросервисов упрощается и становится более масштабируемым. Когда используются только API-интерфейсы REST, связь между микросервисами вынуждена быть синхронной, что часто препятствует росту.
Для чего используется архитектура микросервисов?
Микросервисы — это модный архитектурный стиль, целью которого является проектирование сложных систем в виде коллекций мелкозернистых и слабо связанных программных артефактов, называемых микросервисами; каждый микросервис реализует небольшую часть или даже единственную функцию бизнес-логики приложений. Микросервисы становятся все более популярными, потому что они нацелены на проектирование сложных систем в виде коллекций мелкозернистых и слабо связанных программных артефактов. Микросервисы часто используются для ускорения процесса разработки приложений.
Идея микро была разработана в ответ на монолитную инфраструктуру, на которой изначально было построено большинство организаций, особенно если рассматриваемый бизнес работает не менее десяти лет. Каждый компонент микросервисной архитектуры вместо монолитной конструкции включает следующие функции:
- ЦП уникальный для него
- Собственная операционная система и среда выполнения
- Во многих случаях над этим будет работать специализированная команда, чтобы гарантировать, что каждый сервис отличается от других.
Благодаря такому дизайну каждая служба может:
- Выполнение собственной уникальной процедуры
- Общайтесь друг с другом независимо друг от друга, не полагаясь на взаимодействие других микросервисов или приложения в целом.
Широко распространены архитектуры микросервисов на основе Java, особенно те, которые созданы с использованием Spring Boot. Кроме того, микросервисы и сервис-ориентированную архитектуру часто сравнивают друг с другом. У обоих подходов одна и та же цель — разделить большие программы на более управляемые части, но их методология различна. Кроме того, многие предприятия находятся под давлением своих конкурентов, чтобы они вносили коррективы в свои системы как можно быстрее, сводя к минимуму влияние таких корректировок на доступность их систем. Это требует правильного дизайна, архитектурных стилей и методов разработки. Разработка программного обеспечения предлагает множество парадигм, которые могут частично удовлетворить эти потребности. Эти парадигмы разбивают программные системы на мелкие программные модули, что улучшает модульность, удобство сопровождения и повторное использование и, как следствие, сокращает время, необходимое для вывода продукта на рынок.
Короче говоря, он предлагает гибкость в долгосрочной перспективе. Микросервисы позволяют повысить удобство сопровождения в сложных, больших и масштабируемых системах, позволяя создавать приложения, основанные на большом количестве независимо развертываемых сервисов, каждый из которых имеет свой собственный гранулярный и автономный жизненный цикл. Это достигается за счет возможности создания приложений, основанных на большом количестве сервисов.
Микросервисы имеют дополнительное преимущество, заключающееся в том, что они могут масштабироваться сами по себе. Вам не нужно иметь единое монолитное приложение, которое нужно масштабировать как единое целое, поскольку вместо этого вы можете масштабировать отдельные микросервисы. Таким образом вы сможете наращивать только ту функциональную область программы, которая требует дополнительной вычислительной мощности или пропускной способности сети для удовлетворения спроса, а не масштабировать другие части приложения, не требующие масштабирования. Это приводит к экономии средств из-за меньшего количества необходимого оборудования.
Вот несколько примеров архитектуры микросервисов
а. Переезд сайта
Возможен перенос сайта; например, веб-сайт, размещенный на сложной монолитной платформе, можно перенести на облачную платформу микросервисов на основе контейнеров.
б. Медиаконтент
Масштабируемая система хранения объектов может использоваться для хранения изображений и видеоресурсов, а архитектура микросервисов может использоваться для предоставления этих материалов непосредственно в Интернете или на мобильных устройствах.
в. Финансовые переговоры и выставление счетов
Обработку платежей и заказ можно рассматривать как две отдельные отдельные части услуги. Это дает возможность принимать платежи даже при наличии проблем с биллинговой системой.
д. Обработка данных
Модульные сервисы обработки данных могут иметь улучшенную облачную поддержку с использованием платформы микросервисов, которую также можно использовать для обработки данных.
Шаблоны проектирования для микросервисов
Язык шаблонов — ваш гид!
а) Модели разложения
- Переборка разделяет важные ресурсы, такие как пул соединений, память и ЦП, для каждой рабочей нагрузки или службы. При развертывании переборок одна рабочая нагрузка (или служба) не может использовать все ресурсы, что приводит к голоданию других. Такой подход повышает надежность системы за счет устранения каскадных сбоев, вызванных одной службой. Этот образец получил название «Переборка», потому что он напоминает секционные перегородки корпуса корабля. Разделяйте экземпляры службы на отдельные группы в зависимости от нагрузки клиента и потребностей в доступности. Эта архитектура помогает изолировать сбои и позволяет сохранить возможности обслуживания для некоторых пользователей даже во время сбоя.
- Sidecar устанавливает полезные компоненты приложения в виде отдельного контейнера или процесса, чтобы обеспечить изоляцию и инкапсуляцию. Этот шаблон также позволяет приложениям состоять из разрозненных компонентов и технологий. Этот узор получил название Sidecar, потому что он напоминает коляску, прицепленную к мотоциклу. В дизайне sidecar связан с родительским приложением и предлагает вспомогательные функции для приложения. Sidecar также следует тому же сроку службы, что и родительское приложение, создавая и завершая работу вместе с родителем. Шаблон sidecar часто называют шаблоном sidekick, и это последний шаблон декомпозиции, который мы показываем в посте.
- Strangler Fig поддерживает инкрементный рефакторинг приложения, постепенно заменяя определенные функции новыми сервисами.
б) Шаблоны интеграции
1. Связанный шаблон микросервиса
Будет несколько зависимостей для отдельных служб или микрослужб, например, продажа микрослужб зависит от продуктов и заказов микрослужб. Шаблон проектирования связанной микрослужбы поможет вам предоставить консолидированный ответ на ваш запрос. Микросервис-1 получает запрос и связывается с микросервисом-2; он также может взаимодействовать с микросервисом-3. Все эти сервисные вызовы синхронны.
2. Шаблон агрегатора
При разделении бизнес-операций на множество более мелких логических фрагментов кода становится жизненно важным продумать, как будут объединяться данные, предоставляемые каждой службой. Клиент не может быть привлечен к ответственности за это.
Шаблон агрегатора помогает решить эту проблему. В нем описывается, как мы можем объединить данные из нескольких источников, а затем предоставить окончательный результат пользователю. Это возможно двумя способами:
- Составной микросервис будет вызывать все необходимые микросервисы, агрегировать и изменять данные, а затем возвращать их.
- Помимо разделения запроса на несколько микросервисов, шлюз API может также агрегировать данные перед тем, как передать их потребителю.
3. Шаблон прокси
Мы просто предлагаем микросервисы через шлюз API. Я разрешаю GW приобретать характеристики API, такие как безопасность и классификация API. В данном случае шлюз API состоит из трех модулей API:
- Мобильный API, который реализует API для мобильного клиента FTGO.
- API браузера, который реализует API для приложения JavaScript, работающего в браузере.
- Публичный API, реализующий API для сторонних разработчиков.
4. Шаблон ветки
Возможно, микрослужбе потребуется получать необходимые данные из множества различных источников, включая другие микрослужбы. Шаблон микросервиса филиала представляет собой гибрид шаблонов проектирования Aggregator и Chain. Он обеспечивает одновременную обработку запросов и ответов от двух или более микросервисов и сочетает в себе преимущества обоих. Вызываемая микрослужба может состоять из нескольких других микрослужб. Шаблон Brach также можно использовать для вызова одной цепочки микросервисов или нескольких цепочек одного типа, в зависимости от требований вашей компании.
Преимущества микросервисной архитектуры
В обозримом будущем потребность в микросервисах резко возрастет. С помощью микросервисов обновляются устаревшие программы. Благодаря рефакторингу монолитные приложения можно разделить на микросервисы. Это приводит к постепенной модернизации устаревшего ПО и предпочтительнее переделки продукта с нуля с использованием микросервисов. Разработка приложений может значительно выиграть от дизайна микросервисов. Ниже перечислены некоторые из его основных преимуществ:
а. Превосходная производительность
Приложение легче создавать и поддерживать, если оно разделено на более мелкие самодостаточные разделы. В зависимости от требований каждый сервис может разрабатываться, развертываться и поддерживаться независимо с использованием нескольких языков программирования, технологий и программных сред. Поскольку каждый модульный компонент приложения имеет меньшую кодовую базу, проще выпускать, масштабировать, развертывать и тестировать несколько сервисов, а связанные задачи могут быть разделены между группами разработчиков и выполняться одновременно.
б. Лучшая отказоустойчивость
Каждая микрослужба в архитектуре микрослужб — это отдельная служба, предназначенная для обслуживания функции приложения и выполнения отдельных задач. Каждый микросервис связывается с другими сервисами, используя простые интерфейсы для решения бизнес-задач. После разработки архитектуры на основе микросервисов весь процесс обнаружения и устранения проблем, связанных с производительностью, становится довольно простым.
Более того, поскольку эта форма конструкции обеспечивает улучшенный механизм изоляции сбоев по сравнению с отдельными модулями, более крупные приложения часто не затрагиваются единичным сбоем. Таким образом, в долгосрочной перспективе риск простоя в будущем значительно снижается, поскольку у разработчиков есть время для выпуска обновления или замены модуля без перезапуска всей программы.
в. Расширенная масштабируемость
Команды DevOps могут выбрать оптимальный стек технологий для каждого модуля, не беспокоясь о несовместимости, если каждый сервис создан с использованием другого языка программирования или технологии. Отдельные сервисы можно расширять независимо друг от друга, а новые компоненты можно добавлять без простоя или повторного развертывания системы. Кроме того, службы могут быть разделены между несколькими серверами, что снижает влияние на производительность высокотребовательных компонентов. За считанные секунды микросервисы могут обеспечить горизонтальное масштабирование.
На самом деле именно высокое горизонтальное масштабирование вынуждает такие организации, как Netflix, Spotify, Uber и Google, переходить от монолитной к микросервисной архитектуре. Во-вторых, если один микросервис сильно загружает ЦП, он может быть написан на языке программирования, оптимизированном для ЦП (C/C++, Rust), тогда как другие микросервисы могут быть написаны на интерпретируемом языке (Java, PHP).
д. Непрерывная интеграция/непрерывная доставка (CI/CD)
Непрерывная доставка и интеграция являются фундаментальными элементами как гибкой методологии, так и философии DevOps. Дизайн микросервисов позволяет межфункциональной команде независимо создавать, отлаживать, тестировать, развертывать и обновлять сервисы, что в долгосрочной перспективе приведет к более быстрому устранению неполадок и развертыванию.
е. Модульность
В микросервисной архитектуре барьер между микросервисами состоит из трудно пересекаемых физических (сетевых) интерфейсов. Следовательно, хорошо спроектированные микросервисы обычно обеспечивают «слабо связанную, высокосогласованную» модуляризацию. Если сравнивать разработку программного обеспечения с обществом, то модуляция микросервисов сравнима с национальными и международными законами с полицией/наказаниями. Как мы уже знаем, строгие национальные и международные правила часто могут поддерживать общественный порядок.
ф. График выпуска
Самое приятное в микросервисной архитектуре то, что каждый микросервис можно развернуть отдельно. В результате цикл выпуска программного обеспечения для микросервисных приложений значительно короче, а благодаря CI/CD каждый день может выпускаться много выпусков.
Недостатки микросервисной архитектуры
а. 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.
в. 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.
д. 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.
е. Unfeasible for Small Applications
Larger applications can benefit from microservices design. However, implementation will likely be more time-consuming and difficult for smaller applications.
ф. 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.
грамм. 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.
час 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.
я. 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.
Дж. 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.
к. 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.
л. Комплексная конфигурация
Несмотря на то, что микрослужба изолирована и автономна, ее необходимо регулярно настраивать, особенно когда она перемещается от разработки к тестированию, от подготовки к производству. Это расположение может быть довольно сложным. Более того, если микрослужба должна использовать другие микрослужбы, эти привязки должны быть определены до развертывания или даже во время выполнения.
Инструменты микросервисов
1. Операционная система
Наиболее важным аспектом разработки приложения является создание прочной основы, за которую отвечает операционная система. Linux является примером операционной системы этого типа, которая часто используется в процессе разработки приложений. У вас будет доступ к автономной среде выполнения при использовании контейнеров Linux. Это дает вам возможность организовывать широкий спектр услуг, от хранения и сети до безопасности и аутентификации.
2. Языки программирования
С Emizentech теперь вы можете легко расширить свой репертуар программирования. Этот инструмент практичный и современный. В целом он предназначен для использования со всеми языками программирования. Кроме того, он совместим с байт-кодом, показанным на BEAM, который также называется виртуальной машиной Erlang.
3. Инструменты управления и тестирования API (шлюзы API)
Действия по созданию и выпуску API, обеспечению соблюдения стандартов их использования, ограничению доступа, развитию сообщества разработчиков, сбору и анализу статистики использования и составлению отчетов о производительности — все это компоненты администрирования API.
На самом деле платформа управления API состоит из следующих элементов:
- Инструменты разработчика
- Шлюз
- Отчетность и аналитика
4. Инструменты обмена сообщениями (обмен сообщениями и потоковая передача событий)
Для обмена данными микросервисная система должна использовать независимые сервисы. Это основной фактор, определяющий, что очередь сообщений требует от своих пользователей. RabbitMQ и Apache Kafka — два самых популярных решения, которые используются для обмена сообщениями.
LinkedIn отвечает за создание технологии, известной как Apache Kafka, которая позже была передана сообществу Apache.
Шаблоны используются инструментом RabbitMQ для облегчения взаимодействия между многими микросервисами. В дополнение к этому, он помогает в процессе одновременного масштабирования приложений.
5. Наборы инструментов
Проще говоря, инструментарий — это просто набор инструментов, которые используются при выполнении определенной процедуры. Набор инструментов — это компонент микросервисной архитектуры, который позволяет создавать множество приложений. Из-за этого существует большое разнообразие наборов инструментов, каждый из которых служит определенной цели в своем применении. Множество инструментов, доступных на выбор в Fabric8 и Seneca.
- Fabric8 — это платформа как сервисная технология, которая с помощью Git позволяет разработчикам программного обеспечения создавать систему управления конфигурацией для своих приложений.
- Seneca, который работает как узел, используется в процессе разработки микросервисов, ориентированных на сообщения.
6. Архитектурные фреймворки и набор инструментов Js
Поскольку микросервисы — это архитектурный стиль, важно обращать внимание на архитектурную структуру, которую они используют. Это платформы, которые используются в сочетании с современными технологиями для создания самых последних приложений. Гоа и Конг сейчас самые популярные архитектурные каркасы.
7. Инструменты оркестрации
Из-за общего способа совместной работы контейнеров и микросервисов оркестровка контейнеров является очень важной темой для размышлений. Conductor, Kubernetes и Istio — это три решения для оркестровки микросервисов, которые чаще всего используются для оркестровки контейнеров. Тем не менее, есть много других доступных инструментов. Как часть экосистемы программного обеспечения с открытым исходным кодом (OSS), которую поддерживает Netflix, проводник служит механизмом оркестровки микросервисов. Проводник — это программа, которая выполняется в облаке и использует реализацию, называемую оркестратором потоков, для выполнения различных действий с использованием микросервисов. В дополнение к этому упрощается управление и просмотр всех взаимодействий, происходящих в микросервисах.
8. Инструменты мониторинга
После создания приложения микрослужбы необходимо обработать связанные с ним задачи. Вам потребуются инструменты мониторинга для ваших микросервисов, чтобы добиться того же. Prometheus и Log Stash — две наиболее часто используемые технологии мониторинга микросервисов. Logstash — отличная программа. Это платформа, которая позволяет консолидировать, хранить и манипулировать данными, и она имеет открытый исходный код.
9. Бессерверные инструменты
Важным компонентом микрослужб SA является бессерверная технология, часто известная как функция как услуга. Это повышает эффективность процесса разборки объектов на их основные компоненты. И Claudia, и AWS Lambda являются примерами бессерверных инструментов, которые широко используются для разработки микросервисов. Установка AWS Lambda и API Gateway также входит в обязанности Клаудии. В дополнение к этому Claudia способна автоматизировать подверженные ошибкам действия по развертыванию и настройке, сохраняя при этом свои «стандартные» функциональные возможности.
10. Контейнеры, Docker и Kubernetes
- Контейнеры. Контейнеры по существу виртуализируют основную операционную систему (или ядро), изолируя потребности приложения от потребностей других контейнеров, которые выполняются на том же компьютере.
- Docker: Docker состоит из нескольких различных частей, включая среду выполнения контейнера, которая называется dockerd, сборщик образов контейнеров, известный как BuildKit, и интерфейс командной строки, который используется для взаимодействия со сборщиком, контейнерами и механизмом. (так называемый докер).
- Kubernetes — это бесплатная технология управления контейнерами с открытым исходным кодом, которая объединяет группу компьютеров в единый пул вычислительных ресурсов. Kubernetes был разработан Google. Kubernetes позволяет структурировать приложения в виде групп контейнеров, которые затем выполняются механизмом Docker. Kubernetes позаботится о том, чтобы ваше приложение продолжало функционировать указанным вами способом.
Общие шаблоны в архитектуре микросервисов
а. Паттерн Backend-for-frontend (BFF)
BFF обеспечивает прямой интерфейс между внешним интерфейсом и микросервисами. В идеальном сценарии команда внешнего интерфейса также будет отвечать за управление BFF. Один BFF связан исключительно с одним пользовательским интерфейсом. Как следствие, мы сможем упростить наши интерфейсы и иметь единое представление данных через его серверную часть.
б. Шаблоны сущностей и агрегатов
Сущность - это отдельная вещь, основанная на ее идентичности. Например, на веб-сайте электронной коммерции объект Product может быть идентифицирован по названию, типу и цене продукта. Агрегат — это группа вещей, которые следует рассматривать как единое целое. Следовательно, для веб-сайта электронной коммерции Заказом будет совокупность (совокупность) вещей (сущностей), которые купил клиент. Эти шаблоны используются для осмысленной классификации данных.
в. Шаблоны обнаружения служб
Они играют решающую роль в облегчении обнаружения сервисов и приложений. Экземпляры службы могут различаться в зависимости от архитектуры микрослужбы по таким причинам, как сбой службы, масштабируемость, завершение службы и обновления. Эти шаблоны дают инструменты для открытия, чтобы справиться с этой быстротечностью. Используя проверки работоспособности и сбои служб в качестве триггеров перебалансировки трафика, балансировка нагрузки может использовать методы обнаружения служб.
д. Шаблоны микросервисов адаптера
Дизайн адаптера Microservices при необходимости адаптируется между бизнес-ориентированным API, созданным с использованием RESTful или упрощенных методов обмена сообщениями — с использованием тех же методологий, ориентированных на предметную область, что и типичный микросервис, — и устаревшим API или классической службой SOAP на основе WS-*. Адаптация требуется, например, когда команде разработчиков не хватает децентрализованного контроля над источником данных приложения.
е. Схема применения душителя
Шаблон Strangler — это хорошо известный архитектурный шаблон для медленного преобразования монолитного приложения в микрослужбы путем замены определенной функциональности новой службой.
Антишаблоны в архитектуре микросервисов
а. Сплоченность Хаос
Службы должны четко согласовываться с бизнес-возможностями и не должны пытаться выполнить что-либо, выходящее за рамки их области. Функциональное разделение задач имеет решающее значение для управления архитектурой; в противном случае это разрушит гибкость, производительность и масштабируемость, что приведет к тесно связанной архитектуре с энтропией доставки и хаосом сплоченности.
б. Архитектура многоуровневых служб
Одной из самых распространенных ошибок SOA было непонимание того, как реализовать повторное использование сервиса. Команды больше заботились о технической сплоченности, чем о функциональном повторном использовании.
в. Сложность
Еще одним важным фактором поддержки архитектуры микросервисов является зрелость организации. Команды разработчиков должны быть реформированы, чтобы взять на себя большую ответственность за полный стек, DevOps, а не просто отправлять билеты в один конец команде инфраструктуры.
д. Плохая стратегия управления версиями
Неэффективная стратегия управления версиями приводит к неуправляемому коду и зависимостям. В результате должен существовать эффективный подход к управлению версиями для архитектуры микросервисов. Один из самых простых подходов — создать версию API и включить ее в URL-адрес маршрута.
е. Неправильный дизайн шаблонов доступа к данным рабочей нагрузки микросервисов
Неправильные шаблоны доступа к данным рабочей нагрузки микросервисов. Архитектура микросервиса зависит от базы данных организации. Шаблоны доступа к данным в микросервисах должны быть четко разделены. Часто допустимо использовать одну базу данных в нескольких экземплярах службы, если данные находятся в правильно секционированных таблицах/коллекциях.
ф. Расстройство зависимости
Расстройство зависимости — это анти-шаблон, который развивается, когда вы осознаете, что службы должны быть развернуты в определенном порядке для правильной работы. Когда нет контроля над функциональным разделением интересов, может возникнуть хаос сплоченности.
Хороший способ избежать этого анти-шаблона — ввести шлюз API.
Различия между монолитной, микросервисной и сервис-ориентированной архитектурой
Микросервисы | СОА | Монолитный | |
Дизайн | Сервисы строятся небольшими модулями и формально выражаются с помощью бизнес-ориентированных API. | Размер служб может варьироваться от небольших служб приложений до очень крупных корпоративных служб, включающих гораздо больше бизнес-функций. | Монолитные приложения разрастаются до огромных размеров, что затрудняет понимание всего приложения. |
Удобство использования | Службы предоставляются по стандартному протоколу, такому как RESTful API, и потребляются/повторно используются другими службами и приложениями. | Сервисы, предоставляемые по стандартному протоколу, такому как SOAP, и потребляемые/повторно используемые другими сервисами — используйте ПО промежуточного слоя для обмена сообщениями. | Ограниченное повторное использование реализовано в монолитных приложениях. Ограничено |
Масштабируемость | Службы существуют как независимые артефакты развертывания и могут масштабироваться независимо от других служб. | Зависимости между службами и многократно используемыми подкомпонентами могут создавать проблемы масштабирования. | Масштабирование монолитных приложений часто может быть проблемой. |
Ловкость | Небольшие независимые развертываемые блоки упрощают управление сборкой/выпуском, что обеспечивает высокую оперативность. | Улучшает совместное использование компонентов, что увеличивает зависимости и ограничивает возможности управления. | Трудно добиться оперативной гибкости при повторном развертывании монолитных артефактов приложений. |
Разработка | Дискретная разработка сервисов позволяет разработчикам использовать подходящую среду разработки для поставленной задачи. | Повторно используемые компоненты и стандартные практики помогают разработчикам в реализации. | Монолитные приложения реализуются с использованием единого стека разработки (например, JEE или .NET), что может ограничивать доступность «правильного инструмента для работы». |
Ключевые вертикальные рынки, требующие микросервисов
Здравоохранение. По прогнозам, рынок микросервисов в сфере здравоохранения вырастет со 130 млн долларов в 2015 году до 519 млн долларов к 2025 году. Потребность в более быстром развертывании услуг, более быстром внедрении новых технологий и повышении эффективности стимулирует развитие отрасли здравоохранения. Отрасль здравоохранения ищет ответы на вопросы безопасности данных и соответствия нормативным требованиям, а также способы преодоления трудностей внедрения.
Банковское дело, финансы и страхование: Aspen Mesh выделяет три важных преимущества микросервисов для финансовых услуг: повышенная безопасность за счет создания отдельной службы идентификации, более быстрое предоставление новых функций и более простой в управлении слой API.
Правительство. В дополнение к различным преимуществам архитектуры микросервисов государственные компании могут извлечь выгоду из ее способности разрабатывать функциональные возможности, соответствующие бизнес-целям, что позволяет ИТ-командам создавать или улучшать услуги в зависимости от требований избирателей.
Розничная торговля: Amazon и eBay доказали преимущества микросервисов для розничной торговли, включая высокодоступные и масштабируемые сервисы и более эффективное управление ошибками.
Медиа и развлечения: в 2009 году Netflix перешел на микросервисы, и в настоящее время сервис ежедневно обрабатывает 2 миллиарда граничных запросов, используя более 500 микросервисов. Это изменение обеспечивает скорость, масштабируемость и доступность.
Примеры компаний, внедривших микросервисную архитектуру
Amazon, Coca-Cola и Zalando, среди прочих, меняют свою ИТ-инфраструктуру на микросервисную архитектуру. Кроме того, они реорганизуют свои внутренние организационные структуры и выдвигают свои предприятия на передовые позиции на рынке. Внедрение микросервисной архитектуры доставляет удовольствие, когда вы получаете знания от лучших специалистов отрасли. Вот некоторые из наиболее эффективных примеров микросервисов.
№1. Убер
Концепция собственности была разрушена переплетением монолитных зависимостей. Миграция стала сложной задачей. Новые разработчики не смогли внести свой вклад в монолит. Мелкие ошибки приводили к катастрофическим последствиям. Uber решил внедрить облачные сервисы. Uber разработала микросервисы для нескольких операций, включая выставление счетов и управление пассажирами и поездками. Шлюзы API используются для связи со службами.
Кроме того, Uber установил мировые стандарты для своих микросервисов. Они обеспечивают количественные критерии для документирования, надежности, отказоустойчивости и так далее. Эти характеристики отслеживались с помощью коммерческих показателей, таких как посещения страниц. Вскоре их услуги достигли вершины мастерства.
№ 2. Нетфликс
Затем Netflix перешел на облачную инфраструктуру распределенных данных. AWS использовался для предоставления горизонтально масштабируемых систем и дополнительных услуг/функций. В 2009 году Netflix начал его передачу, которая завершилась спустя почти три года. Затем Netflix преобразовал все свои пользовательские приложения в автономные микросервисы. В 2012 году косметический ремонт был завершен. К 2015 году Netflix устранил все перерывы в обслуживании и смог обрабатывать около 2 миллиардов запросов API в день. В настоящее время у Netflix более 139 миллионов пользователей в 190 странах. Сегодня Netflix управляет примерно 700 микросервисными системами по отдельности.
№3. Амазонка
В 2001 году у Amazon был большой монолит. В 2021 году практически все знакомы с Amazon Web Services (AWS) — внутренним решением, которое благодаря своему превосходству стало коммерческим сервисом облачных вычислений. Микросервисы отлично подходят для электронной коммерции, поскольку они могут отслеживать действия пользователей, покупки и всю воронку продаж. По словам старшего менеджера по продуктам Amazon
Затем они производят данные, полезные для оптимизации презентации продукта и самого процесса продаж. Amazon — одна из первых компаний, в которой микросервисы сыграли значительную роль в изменении всей организации. Мировой гигант добился поразительного успеха в то время, когда монолитный дизайн был «нормой» для построения систем информационных технологий.
Все значительные модификации кода задерживались в процессе развертывания на несколько недель, прежде чем они стали доступны пользователям. Amazon использовала микросервисы для оптимизации и сокращения продолжительности процесса. Разделив структуры на отдельные приложения, разработчики смогли определить узкие места, природу замедлений и перестроить структуры в виде сервис-ориентированных архитектур, каждая из которых была создана небольшой командой, посвященной отдельному сервису.
То, что началось с очистки системы, привело к росту одного из основных онлайн-игроков в современной архитектуре. Amazon проложила путь другим предприятиям, выпустив ряд технологий с открытым исходным кодом, таких как AWS (Amazon Web Services), которые сейчас широко распространены.
№ 4. eBay
Система eBay поддерживает около тысячи микросервисов. Внешние интерфейсы, такие как веб-приложения и собственные приложения для iOS и Android, связываются с промежуточными службами, которые координируют звонки, которые затем взаимодействуют с внутренними службами. У каждого из сервисов есть своя автономная группа разработки. Большинство микросервисов eBay разрабатывались без архитектора, и система всегда разрабатывалась снизу вверх. Большинство крупных фирм, таких как eBay, остановились на наборе многоязычных микросервисов, которые работают в соответствии с требованиями клиентов и, конечно же, постоянно меняются.
№ 5. Саундклауд
Каждая служба разрабатывается и развертывается независимо, соединяясь с другими службами через сеть с использованием упрощенных стандартов обмена данными, таких как JSON или Thrift. В течение смены новые микросервисы не могли изменить реляционную модель в MySQL или, что еще хуже, использовать другой механизм хранения. Для экстремальных ситуаций, таких как обмен сообщениями между пользователями, когда потоковая модель была заменена моделью, похожей на чат, компания использовала cronjobs для синхронизации отдельных баз данных.
№ 6. Спотифай
Чтобы предотвратить ад синхронизации внутри компании, Spotify разработан на основе микросервисной архитектуры с автономными командами полного стека. Spotify использует микросервисную архитектуру, в которой каждый разработчик программного обеспечения пишет на закрытых «территориях» со своими уникальными возможностями. Каждая микрослужба имеет единую прямую ответственность и, в большинстве случаев, базу данных и логику, к которым другой процесс не может получить доступ.
Какие проблемы могут помочь вам решить микросервисы?
Это решение вопроса «какие трудности решают микросервисы?»; давайте рассмотрим препятствия, которые помогли преодолеть микросервисные архитектуры.
СЛУЧАЙ 1 Баланс eBay восстановлен
eBay использует почти тысячу сервисов. Многие внешние службы отправляют вызовы API, в то время как внутренние службы выполняют административные операции и операции, связанные с доставкой. Первоначально eBay использовал монолитную программу Perl и C++. Веб-сайт eBay является основным продуктом, как и для многих других интернет-титанов. Необходимость добавления нескольких дополнительных функций на веб-сайт eBay продолжала расти. Кроме того, этот тип веб-сайта должен был быть доступен 24 часа в сутки, семь дней в неделю, даже когда добавлялись новые функции.
Из-за необходимости минимизировать время простоя eBay решила перейти на архитектуру микросервисов. Это позволило сайту стать более стабильным и способствовало асинхронной интеграции. Были внесены значительные улучшения в гибкость развертывания и продолжительность цикла выпуска. Когда сервисы были изолированы, производительность повысилась, а горизонтальное масштабирование стало проще.
ПРИМЕР 2 Uber и быстрое расширение
Uber, самая популярная служба по вызову такси, начала с единого пакета услуг для пассажиров в Сан-Франциско, где она была первоначально внедрена. Это тесно связанное программное обеспечение могло управлять большинством, если не всеми, бизнес-операциями, включая выставление счетов, платежи и услуги по подключению водителей. Однако по мере развития компании дела пошли на спад. Uber расширял зону покрытия и предлагал другие услуги.
По мере добавления дополнительных функций пакет становился более цельным. Вся логика заключалась в одном месте, и стали возникать трудности. Вскоре даже небольшая модификация потребовала повторного развертывания всей программы. Непрерывная интеграция почти сразу становится серьезной проблемой.
Отсутствие модели собственности было связано со многими взаимозависимыми зависимостями монолита. Поэтому миграция была тяжелой. Также оказалось, что недавно нанятые разработчики не смогли внести свой вклад в монолит. Даже если произошла незначительная ошибка, последствия были серьезными. Именно тогда они приняли решение о внедрении микросервисов. Их движение заняло некоторое время. Они разобрали весь сервис и перенесли монолитное приложение в архитектуру, ориентированную на микросервисы, построенную с использованием Python, Node.js и Apache Thrift.
СЛУЧАЙ 3. Улучшенное время безотказной работы Twitter
Это была та же самая старая история: Twitter впервые использовал монолитный дизайн, что имело большой смысл. Однако, когда в Twitter зарегистрировалось больше людей, возникли проблемы. SDLC стал больше и громоздче, время сборки увеличилось, а его масштабируемость значительно ухудшилась, время от времени появлялись предупреждения об ошибках избыточной емкости.
Twitter прибегнул к изменению архитектуры на микросервисы, чтобы решить эту проблему. Каждый микросервис создавался как модульный, четко определенный и автономный. Они могут индивидуально тестировать и развертывать каждый компонент. Они также могут быть измерены независимо. Вскоре предупреждения об ошибках полностью исчезли.
ПРИМЕР 4 KarmaWifi и спагетти-код
На Карме есть люди, гаджеты и магазин. В какой-то момент при наличии монолитной программы пользовательский код оказался в частях, связанных с устройством. Кроме того, API-интерфейсы магазина следовали за API-интерфейсами устройств. Вскоре стало трудно определить, что изменилось и кто изменил. Хотя первоначальной целью было разделить монолит на функциональные библиотеки, оказалось, что расширение и адаптация к более новым версиям программного обеспечения будет сложной задачей. Кроме того, они не смогут экспериментировать с будущими инновациями, которые будут представлены на рынке.
К тому времени они решили использовать архитектуру, основанную на микросервисах. Когда они сочли это необходимым, они разделили части серверного приложения на отдельные службы. Части изначально были огромными, но со временем они были разделены на более мелкие службы. В конце концов, у каждого микросервиса была одна задача и максимальный размер, с которым можно было побеспокоиться.
СЛУЧАЙ 5. Повышение производительности Walmart
Приключение Walmart в области микросервисов началось с приобретения платформы DevOps у крошечной компании под названием OneOps. Они решили сделать это инициативой с открытым исходным кодом, чтобы они могли внести свой вклад в сообщество.
Они начали использовать такие технологии, как базы данных Node.js и Cassandra, для создания различных микросервисов, которые можно было бы динамически запускать через API. Цель заключалась в том, чтобы упростить разработчикам, работающим во многих бизнес-подразделениях Walmart, владение своими приложениями и дать им возможность это делать. Они обнаружили, что это уменьшило зависимость от централизованной ИТ-группы.
В конечном счете, способность разработчиков расширять внутренние возможности предложений организации по электронной коммерции способствовала повышению гибкости бизнеса.
Как реализовать архитектуру микросервисов на Android и iOS?
- Шаг 1: Решите, действительно ли это то, что нужно вашему бизнесу.
- Шаг 2: Если да, посмотрите на уже существующую инфраструктуру.
- Шаг 3: Подготовьте свою команду к использованию метода.
- Шаг 4. Если вы переходите с монолитной системы на систему микросервисов, уточните у своего администратора данных, хорошо ли он информирован и понимает задачу.
- Шаг 5: Выберите язык и структуру для написания кода.
- Шаг 6. Настройте базовую архитектуру со службами, контейнерами и шаблонами виртуальных машин.
- Шаг 7: Разделите базу данных на множество меньших баз данных, если ваша архитектура представляет собой «монолит».
- Шаг 8: Установите шлюзы API на место.
- Шаг 9: Отследите отслеживание и составьте его карту.
- Шаг 10: Протестируйте с помощью автоматизации.
Будущее за микросервисами?
Основная цель этой статьи — объяснить основные концепции и принципы микросервисов. Прилагая усилия для достижения этой цели, становится очевидным, что мы считаем архитектурный стиль микросервисов важной концепцией, которую корпоративные приложения должны тщательно изучить. Недавно мы разработали ряд систем, использующих этот метод, и нам известно о других, которые оценили этот метод. Amazon, Netflix, The Guardian, Цифровая служба правительства Великобритании, realestate.com.au, Forward и comparethemarket.com входят в число тех, кто, как нам известно, является пионером архитектурного стиля в той или иной форме.
Часто фактические последствия архитектурных решений становятся очевидными только через несколько лет. Хорошая команда с сильным стремлением к модульности иногда создавала монолитную конструкцию, которая со временем ухудшалась. Многие люди утверждают, что такое ухудшение менее вероятно с микрослужбами, поскольку границы служб очевидны и их трудно исправить. Однако мы не можем точно оценить зрелость микросервисных архитектур, пока у нас не будет достаточного количества систем с достаточным возрастом.
Определенно есть основания предполагать, что микросервисы будут развиваться медленно. Успех любой попытки компонентизации зависит от того, насколько хорошо программное обеспечение вписывается в компоненты. Трудно определить, где должны быть размещены границы компонента. Эволюционный дизайн признает сложность установления правильных границ и, таким образом, важность упрощения их переработки. Однако, когда ваши компоненты являются службами с внешними коммуникациями, рефакторинг намного сложнее, чем при работе с внутрипроцессными библиотеками.
Перемещение кода через границы службы является сложным, любые модификации интерфейса должны быть согласованы между участниками, должны быть установлены дополнительные уровни совместимости, а тестирование затруднено. Если компоненты составлены неаккуратно, вы просто переносите сложность изнутри компонента на связи между компонентами. Это не только смещает сложность, но и смещает ее в менее явное и более сложное для управления место. Изучая внутреннюю часть крошечного простого компонента, легко упустить из виду сложные связи между службами и сделать вывод, что все лучше, чем есть на самом деле.
Наконец, необходимо учитывать компетентность команды. Квалифицированные команды с большей вероятностью примут новые методы. Однако подход, более успешный для высококвалифицированной команды, может не всегда работать для менее квалифицированной команды. Мы видели несколько примеров некомпетентных команд, строящих небрежные монолитные структуры, но потребуется время, чтобы определить, что происходит, когда такой хаос возникает с микросервисами. Плохая команда всегда будет создавать плохую систему; трудно сказать, улучшают или ухудшают микросервисы ситуацию в этом случае.
Поэтому мы пишем это с осторожным оптимизмом. Мы верим, что микросервисы никуда не денутся!
Почему стоит выбрать ЭмизенТех?
Emizentech может помочь вам перенести ваше приложение с монолитной архитектуры на архитектуру микросервисов. Мы можем помочь вам сделать ваше корпоративное приложение простым в обслуживании и масштабируемым. Если вы хотите расти и развивать свой бизнес и ищете для этого новые способы, emizentech может помочь вам правильно, а также обеспечить долгосрочный рост. Вы также можете посетить наш веб-сайт, чтобы узнать больше о микросервисах, выяснить, готова ли ваша компания к ним, и поговорить о том, как реализовать эту архитектуру. Это способ создания программного обеспечения, который фокусируется на разбиении приложения на модули, которые выполняют только одну функцию и имеют четко определенные интерфейсы.
Отличительными чертами наших услуг являются:
- Архитектура, управляемая доменом, для предотвращения сбоев приложений
- Обеспечение высокой степени масштабируемости
- Децентрализованный дизайн базы данных
- Включите простую изоляцию сбоев и
- Включите непрерывную доставку с помощью культуры DevOps.
Заключительные мысли
Сделайте следующий шаг!
В этом блоге мы попытались исследовать несколько аспектов архитектуры микросервисов и возможности, которые она предоставляет. Функциональность прикладной системы может быть разбита на несколько более мелких функциональных блоков при использовании архитектурного подхода, известного как микросервисы. Внедрение и управление услугами осуществляется отдельно друг от друга. Когда монолитные системы разбиваются на более мелкие части с помощью микросервисной архитектуры, количество отдельных компонентов резко возрастает.
Следовательно, необходимо иметь эффективное управление зависимостями, которые существуют между ними. Действительно, по сравнению с монолитной архитектурой программного обеспечения создание и выполнение микросервисной архитектуры сопряжено с рядом проблем и требует смены парадигмы. В том же ключе микросервисная архитектура никоим образом не является панацеей, которая может решить проблемы сложности, возникающие в любых системах.
Принимая все во внимание, мы считаем микросервисную архитектуру чрезвычайно полезным и удобным инструментом для современной разработки программного обеспечения. Микросервисная архитектура является единственной жизнеспособной стратегией для крупных предприятий, которые обычно создают сложное программное обеспечение, поскольку это единственный способ эффективно справиться со сложностью и сохранить конкурентное преимущество на рынке. Микросервисную архитектуру следует использовать для устойчивой разработки программного обеспечения, которая может принести долгосрочные выгоды не только крупным корпорациям, но и малым и средним предприятиям.
Важно отметить, что первые последователи микросервисной архитектуры, такие как Spotify, Netflix, LinkedIn, Amazon и Google, смогли получить серьезные конкурентные преимущества перед своими конкурентами в результате внедрения микросервисной архитектуры. Разработка и исследование архитектурной модели являются жизнеспособными вариантами помощи в этом начинании. Этот метод обещает упростить вещи и облегчить жизнь разработчикам без негативного ущерба для прибыли, что особенно важно сейчас, когда фирмы вступают в новый период жесткой конкуренции.
Подавляющее большинство компаний заинтересовано в повышении экономической эффективности, и на этом фоне ожидается, что бессерверная архитектура приобретет большую популярность в ближайшие годы. Потенциальное распространение микросервисов в мире в будущем кажется довольно многообещающим.
Могут ли микросервисы помочь вашему бизнесу двигаться вперед? Смело обращайтесь к нам за ни к чему не обязывающей консультацией!
Спасибо за чтение!
Часто задаваемые вопросы об архитектуре микросервисов
- Почему вы выбрали архитектуру микросервисов?
Дизайн микросервисов имеет несколько преимуществ по сравнению с монолитной архитектурой, включая надежность, производительность, гибкость, масштабируемость, скорость, динамичность, минимальное обслуживание и т. д.
- Каковы 5 компонентов микросервисной архитектуры?
Пять основных компонентов архитектуры микрослужб — это микрослужбы, контейнеры, сетка служб, обнаружение служб и шлюз API.
- Является ли REST API микросервисом?
Да, REST API — один из самых популярных API, используемых для создания приложений микросервисов.
- В чем разница между микросервисами и API?
Основное различие между API и микросервисами заключается в том, что последние используются для создания одного приложения, а первые состоят из набора независимых, но взаимосвязанных сервисов. API — это компоненты приложения, отвечающие за облегчение связи с другими программами. 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.
- Почему вы выбрали архитектуру микросервисов?
>> Повышенная гибкость и быстрый выход на рынок
>> Эффективная масштабируемость и обновление приложений
>> Оптимизированные затраты на разработку
>> Высокая надежность, стабильность и ремонтопригодность
>> Гибкость в выборе технологий
>> Лазерный фокус на отдельных бизнес-функциях
>> Командная автономия
>> Автоматическое развертывание и тестирование
>> Лучшее управление ресурсами
>> Сокращение / предотвращение технического долга
Вы также можете прочитать
- Полная разработка приложений стека: полное руководство
- Безголовая коммерция: решение для традиционной коммерции
- Компонуемая коммерция
- Бэкенд-разработка мобильных приложений
- Как выбрать технический стек для разработки приложения