Czym jest architektura mikrousług?

Architektura mikrousług to metoda tworzenia aplikacji jako zbioru małych, autonomicznych komponentów, które ze sobą współpracują. To tak, jakby mieć zespół pracowników, którzy pracują razem nad wspólnym celem, każdy działając w oparciu o swoją wiedzę. Różni się to od poprzedniej struktury monolitycznej, która przypomina sytuację, w której jedna osoba robi wszystko, a wraz ze wzrostem złożoności aplikacji staje się ona trudna do kontrolowania.

Architektura mikrousług różni się od tradycyjnej architektury monolitycznej w następujący sposób.

• Decentralizacja: Mikrousługi przejmują funkcjonalność i rozprowadzają ją na poszczególne usługi, podczas gdy monolit łączy całą funkcjonalność w jednej bazie kodu.
• Luźne sprzężenie: Mikrousługi komunikują się za pośrednictwem interfejsów API o wysokiej spójności i niskim sprzężeniu, podczas gdy w przypadku monolitów komponenty są zwykle sprzężone i spójne.
• Niezależne wdrażanie: Mikrousługi umożliwiają wymianę lub wdrożenie pojedynczej usługi bez przestoju całego systemu, podczas gdy zmiany w architekturze monolitycznej wymagają koordynacji wdrożenia.
• Skalowalność: Mikrousługi można dostosowywać niezależnie w oparciu o wymagania użytkownika, w porównaniu do podejść takich jak monolityczny, który wymaga skalowania w całej aplikacji.
• Izolacja błędów: W przypadku mikrousług, gdy jedna usługa ulega awarii, nie ma to wpływu na pozostałe usługi, podczas gdy w przypadku usług monolitycznych awaria jednego komponentu może spowodować awarię całej aplikacji.

Są to: 

Korzyści:

• Skalowalność: Opracowywanie określonych usług na określoną skalę zgodnie z zapotrzebowaniem, aby wykorzystanie zasobów było wydajne.
• Zwiększona elastyczność: Niezależne rozwijanie i wdrażanie wiąże się z szybszym rozpoczęciem cyklu i reakcją na zmiany.
• Elastyczność technologiczna: Wybierz odpowiednie technologie dla każdej usługi, aby określić ich potencjał wspierania innowacji i optymalizacji usług
•  Izolacja błędów: Aby zmniejszyć wpływ awarii usług i poprawić stabilność systemu.
•  Utrzymywalność: Każda mała, konkretna usługa jest łatwiejsza do zrozumienia, opracowania i zarządzania niż pojedyncza, obejmująca wszystko usługa.

Wyzwania:

• Zwiększona złożoność: Zarządzanie systemami rozproszonymi wymaga bardziej złożonego podejścia niż systemy scentralizowane ze względu na ich złożoność.
• Zarządzanie danymi: Jedną z trudności związanych z danymi rozproszonymi jest kontrolowanie aplikacji i utrzymywanie spójności danych w różnych usługach.
• Testowanie: Ważne jest przeprowadzenie wszystkich prostych i złożonych testów, aby zapewnić kompatybilność wszystkich usług i stabilność całego systemu po jego wdrożeniu.
• Komunikacja: Komunikacja między usługami jest kluczowa dla wydajnej pracy, ale powoduje opóźnienia i potencjalne obszary awarii.
• Bezpieczeństwo: Zabezpieczenie poufnych danych w wielu usługach musi być dobrze zaplanowane i wykonane, aby uniknąć luk w zabezpieczeniach usług.

Mikrousługi najczęściej komunikują się za pośrednictwem interfejsów API (Application Programming Interfaces), które opisują, w jaki sposób dane będą wymieniane i w jakim formacie. Takie wzorce komunikacji obejmują:

• Synchroniczne żądanie-odpowiedź: Jedna usługa przekazuje żądanie do innej usługi i oczekuje odpowiedzi. Jest to proste, ale jeśli nie jest dobrze zarządzane, może powodować ścisłe sprzężenie i trudności z wydajnością.
• Wiadomości asynchroniczne: Usługi wymieniają wiadomości za pośrednictwem brokera wiadomości, aby liczyć na odsprzęgnięcie i uzyskać większą skalowalność. Ten wzorzec jest najbardziej skuteczny, gdy konieczne jest przetworzenie dużej ilości danych lub zdarzeń.
• Architektura oparta na zdarzeniachUsługi publikują zdarzenia, których inne usługi mogą następnie słuchać, aby wspierać luźne sprzężenie i responsywność. Ten wzorzec dobrze pasuje do sytuacji, w których aktualizacje lub zmiany są wymagane w wielu usługach.

Najlepsze praktyki obejmują: 

• Projektowanie zorientowane na domenę (DDD): Podziel system na ograniczony kontekst obejmujący możliwości biznesowe, które poprawią czytelność i łatwość utrzymania systemu.
• Projektowanie zorientowane na API:  Ustaw wyraźne i dobrze udokumentowane interfejsy, w których usługi muszą współdziałać w systemie, aby zapewnić spójność i łatwość integracji.
• Konteneryzacja:  Podziel usługi na pakiety i umieść je w kontenerach wdrożeniowych w celu lepszej kontroli i łatwe skalowanie rozwiązań.
• Ciągła integracja i ciągłe dostarczanie (CI/CD):  Standaryzuj kompilację, testy i wdrożenie dzięki regularnym, przewidywalnym i powtarzalnym wydaniom.
• Monitorowanie i obserwacja: Rejestruj i monitoruj status i wydajność usługi, aby upewnić się, że są one dobrze rejestrowane i udokumentowane, tak aby w przypadku wystąpienia problemu można było łatwo zidentyfikować jego przyczynę.

Przykłady rzeczywistych, udanych mikrousług obejmują:

• Netflix:  Wdrożono architekturę opartą na mikrousługach, aby wesprzeć globalną ekspansję i zarządzać dużym ruchem w usłudze przesyłania strumieniowego.
• Amazon: Strona e-commerce zdecydowała się na architekturę mikrousług po migracji z poprzedniego monolitycznego projektu, aby poprawić elastyczność i wszechstronność.
•  Uber: Mikrousługi zarządzają prośbami o przejazd, płatnościami i kierowcami osobno, ułatwiając rozwój.

Powyższe przykłady ilustrują, jak mikrousługi mogą potencjalnie wpływać na tworzenie i utrzymanie dużych systemów oprogramowania, a także ich potencjalny wpływ na satysfakcję użytkowników.

Należy pamiętać, że mikrousługi nie są rozwiązaniem uniwersalnym. Przed przyjęciem tego stylu architektonicznego należy wziąć pod uwagę konkretne potrzeby i komplikacje związane z aplikacją.