Czym jest architektura mikrousług?

Microservices architecture is a method of constructing applications as a collection of small, self-contained components that interface. It’s like having a set of workers all working coordinately with a common agenda, each operating from a certain expertise. This is different from the previous monolithic structure, which is like having a single big shot doing everything, and as the application gains complexity, it is cumbersome to control.

Microservices architecture is different from traditional monolithic architecture in the following ways.

• Decentralization: Microservices take functionality and spread it across individual services, while monolith combines all functionality within a single codebase.
• Loose Coupling: 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.
• Containerization:  Divide services into packages and put them into deployment containers for better control and easy scaling of solutions.
• 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.