Cos'è l'architettura a microservizi?

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Scopri l'architettura a microservizi: questa guida copre la sua definizione, vantaggi e svantaggi, modelli di comunicazione, migliori pratiche e casi d'uso nel mondo reale.

Cos'è un'architettura a microservizi?

L'architettura dei microservizi è un metodo di costruzione di applicazioni come una raccolta di piccoli componenti autonomi che interagiscono. È come avere un gruppo di lavoratori che lavorano tutti in modo coordinato con un obiettivo comune, ognuno operando con una certa competenza. Ciò è diverso dalla precedente struttura monolitica, che è come avere un singolo grande capo che fa tutto e, man mano che l'applicazione diventa più complessa, diventa difficile da controllare.

L'architettura dei microservizi è diversa dall'architettura monolitica tradizionale nei seguenti modi.

  • Decentramento: I microservizi prendono la funzionalità e la distribuiscono su singoli servizi, mentre il monolito combina tutte le funzionalità all'interno di un'unica base di codice.
  • Accoppiamento debole: I microservizi comunicano tramite API con coesione di alto livello e accoppiamento di basso livello, mentre nel caso dei monoliti, i componenti sono solitamente accoppiati e coesi.
  • Distribuzione indipendente: I microservizi consentono la sostituzione o la distribuzione di un singolo servizio senza tempi di inattività dell'intero sistema, mentre le modifiche all'interno di un'architettura monolitica richiedono il coordinamento della distribuzione.
  • Scalabilità: I microservizi possono essere regolati indipendentemente in base ai requisiti degli utenti rispetto ad approcci come quello monolitico, che richiede il ridimensionamento dell'intera applicazione.
  • Isolamento dei guasti: Nei microservizi, quando un servizio non funziona, non influenza il resto dei servizi, mentre nei servizi monolitici, il guasto di un componente può causare il guasto dell'intera applicazione.

Quali sono i pro e i contro dell'adozione di un'architettura di microservizi?

Questi sono: 

Benefici:

  • Scalabilità: Sviluppa determinati servizi a una determinata scala in base alla domanda in modo che l'utilizzo delle risorse sia efficiente.
  • Maggiore agilità: Sviluppare e distribuire in modo indipendente si riferisce a un'iniziazione del ciclo più rapida e a una maggiore reattività al cambiamento.
  • Flessibilità tecnologica: Seleziona l'idoneità delle tecnologie per ciascun servizio per determinare il loro potenziale di supporto all'innovazione e all'ottimizzazione del servizio
  •  Isolamento dei guasti: Per ridurre l'impatto dei guasti del servizio e migliorare la stabilità del sistema.
  •  Manutenibilità: Ogni servizio piccolo e specifico è più facile da comprendere, sviluppare e gestire rispetto a un singolo servizio onnicomprensivo.

Sfide:

  • Complessità aumentata: La gestione di sistemi distribuiti richiede un approccio più complesso rispetto ai sistemi centralizzati a causa delle complessità intrinseche.
  • Gestione dei dati: Una delle difficoltà dei dati distribuiti è il controllo delle applicazioni e il mantenimento della coerenza dei dati tra i servizi.
  • Test: È importante eseguire tutti i test semplici e complessi per garantire la compatibilità di tutti i servizi e la stabilità dell'intero sistema dopo la sua distribuzione.
  • Comunicazione: La comunicazione tra servizi è cruciale per un funzionamento efficiente, ma comporta latenza e possibili aree di errore.
  • Sicurezza: La protezione dei dati sensibili su più servizi deve essere ben pianificata ed eseguita per evitare vulnerabilità del servizio.

Come comunicano tra loro i microservizi?

I microservizi interagiscono principalmente tramite API (Application Programming Interfaces), che descrivono come i dati verranno scambiati e in quale formato. Tali modelli di comunicazione includono:

  • Richiesta-risposta sincrona: Un servizio inoltra una richiesta a un altro servizio e si aspetta che quest'ultimo risponda. È semplice, ma se non gestito bene, può causare un accoppiamento stretto e difficoltà di prestazioni.
  • Messaggistica asincrona: I servizi scambiano messaggi tramite un broker di messaggi per contare sul disaccoppiamento e ottenere maggiore scalabilità. Questo modello è più efficace quando è necessario elaborare una grande quantità di dati o eventi.
  • Architettura guidata dagli eventie: i servizi pubblicano eventi che altri servizi possono quindi ascoltare per promuovere un accoppiamento allentato e reattività. Questo modello si allinea bene con situazioni in cui sono richiesti aggiornamenti o modifiche su più servizi.

Quali sono alcune delle migliori pratiche per la progettazione, lo sviluppo e la distribuzione di microservizi?

Le best practice includono: 

  • Domain-Driven Design (DDD): Decomponi il sistema in un contesto limitato che copra le capacità aziendali che miglioreranno la leggibilità e la manutenibilità del sistema.
  • API-First DesignImposta interfacce chiare e ben documentate in cui i servizi devono interagire nel sistema per garantire coerenza e facilità di integrazione.
  • Containerizzazione:  Dividi i servizi in pacchetti e inseriscili in container di distribuzione per un migliore controllo e facile scalabilità delle soluzioni.
  • Integrazione continua e distribuzione continua (CI/CD):  Standardizza la compilazione, il test e la distribuzione con rilasci regolari, prevedibili e ripetibili.
  • Monitoraggio e osservabilità: Registra e monitora lo stato e le prestazioni del servizio per assicurarti che siano ben registrati e documentati in modo che, in caso di problemi, la causa principale possa essere facilmente identificata.

Quali sono gli esempi reali di adozione di successo dei microservizi?

Esempi reali di microservizi di successo includono:

  • Netflix:  Implementata un'architettura basata su microservizi per supportare l'espansione globale e gestire elevati volumi di traffico per il loro servizio di streaming.
  • Amazon: Il sito di e-commerce ha optato per l'architettura a microservizi dopo la migrazione dal precedente design monolitico, con l'obiettivo di migliorare l'adattabilità e la versatilità.
  •  Uber: I microservizi gestiscono separatamente le richieste di viaggio, i pagamenti e i conducenti, facilitando la crescita.

Gli esempi sopra riportati illustrano come i microservizi possono potenzialmente influenzare la creazione e la manutenzione di grandi sistemi software, nonché il loro potenziale impatto sulla soddisfazione degli utenti.

È importante ricordare che i microservizi non sono una soluzione valida per tutti. Considera le esigenze e le complicazioni specifiche della tua applicazione prima di adottare questo stile architettonico.

Conclusione

L'architettura dei microservizi è diventata uno strumento di primo piano nello sviluppo di moderne applicazioni basate su cloud. Tuttavia, non è priva di inconvenienti, ma i vantaggi associati a scalabilità, flessibilità e praticità sono sufficienti a giustificarne l'adozione da parte di molte organizzazioni.  

L'adozione dei microservizi richiede un'attenta considerazione delle proprie esigenze e l'adesione alle migliori pratiche per sbloccare il pieno potenziale del cloud.

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