A Microservices architektúra a szoftveralkalmazások fejlesztésének rugalmas, méretezhető és moduláris stílusa. Ez magában foglalja a nagy alkalmazások felosztását kis független részekre, amelyek meghatározott funkciókat látnak el.
Általában az architektúra keretrendszert biztosít az egyes szolgáltatások önálló létrehozásához, frissítéséhez, teszteléséhez, üzembe helyezéséhez és karbantartásához. Mint ilyen, lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy több önálló szolgáltatásból álló gyűjteményként építsenek alkalmazásokat.
A legtöbb modern felhőalapú natív alkalmazás jó példa a konténerek felhasználásával épített mikroszolgáltatásokra. A tárolók tartalmazzák az összes kódot, könyvtárat, végrehajtható fájlt, fájlt és egyéb erőforrást, amelyre egy mikroszolgáltatásnak szüksége van. Következésképpen a fejlesztők anélkül készíthetnek alkalmazásokat, hogy aggódnának a függőségek miatt.
Forrás: microsoft.com
Mára az olyan cégek, mint a Netflix, az Amazon, az Uber, az eBay és mások, áttértek a hagyományos monolitikus alkalmazásokról a mikroszolgáltatásokra. A változás ügyfélbarátabb alkalmazásokat, valamint megbízható és továbbfejlesztett szolgáltatásokat eredményezett.
Tartalomjegyzék
Áttekintés
Miközben a vállalkozások továbbra is keresik a lehetőségeket, hogy versenyképesek maradhassanak egy bizonytalan és összetett környezetben, a hatékonyság javításának módjait keresik. A szoftverfejlesztők különösen új módszereket alkalmaznak alkalmazások létrehozására és karbantartására, szolgáltatások hozzáadására és egyebekre.
Ez felé a monolitikus architektúráról a mikroszolgáltatások felé tolódnak el. Ez pedig lehetővé teszi számukra, hogy gyorsabban és megbízhatóbban készítsenek alkalmazásokat és új funkciókat. Ezenkívül a fejlesztők és a vállalkozások rendszeresen frissíthetik alkalmazásaikat kisebb, többfunkciós és lazán összekapcsolt csapatok segítségével.
A mikroszolgáltatások architektúrája támogatja a szoftverek folyamatos fejlesztését és telepítését. Minden csapat végrehajthat egy sor apró változtatást, és gyorsabban tesztelheti az alkalmazást és az új funkciókat egy automatizált telepítési folyamat segítségével.
Forrás: aws.amazon.com
Ideális esetben az építészet legyőzi a monolitikus építészet legtöbb kihívását és korlátját. A nagy és összetett alkalmazások kisebb egységekre bontásával könnyebbé válik a nagy és összetett alkalmazások több független alegység gyűjteményeként történő fejlesztése.
Hogyan működik a Microservices architektúra?
A Microservices architektúra egy olyan stílus, amely lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy egy alkalmazást lazán összekapcsolt, egymástól függetlenül telepíthető szolgáltatások gyűjteményeként készítsenek. Minden egyes szolgáltatás, amely egy kis szakosodott csapat tulajdonában van, önálló, és egy adott üzleti funkcióra összpontosít.
A csapatok önállóan építhetik, telepíthetik, módosíthatják, tesztelhetik és karbantarthatják az egyes egységeket, anélkül, hogy a többi szolgáltatást befolyásolnák. Ellentétben egy monolitikus alkalmazással, ahol minden szolgáltatás egyetlen egységbe van kötve, határok nélkül, a mikroszolgáltatási architektúra minden üzleti funkciót egyetlen független egységre oszt fel.
Minden mikroszolgáltatás egy adott funkcióra összpontosít, például naplózásra, számlázásra, keresésre, üzenetküldésre stb. A több mikroszolgáltatás kombinálása egyetlen alkalmazást eredményez, különböző funkciókkal. Míg egyes mikroszolgáltatások egyenként is elláthatnak egy bizonyos üzleti funkciót, előfordulhatnak olyan esetek, amikor két vagy több szolgáltatás együtt dolgozik egy nagyobb összetett feladat elvégzése érdekében.
Az architektúrában a fejlesztők az üzleti vagy funkcionális követelmények alapján (vertikálisan) lebonthatnak egy nagy komplex alkalmazást. Ez kisebb, egymástól függetlenül telepíthető alegységeket eredményez.
Egyes műveletek csak egyetlen mikroszolgáltatást igényelnek. Egyes összetett vagy igényes műveletek azonban több mikroszolgáltatás között vannak elosztva. Ilyen esetben az alegységek könnyű szinkron vagy aszinkron, nyelv-agnosztikus hálózati hívásokkal kommunikálnak egymással, mint például REST, gRPC vagy üzenetküldés.
Ezenkívül az ügyfelek nem beszélnek közvetlenül a mikroszolgáltatásokkal. Ehelyett API-átjárókat használnak, amelyek továbbítják a kérést a megfelelő mikroszolgáltatáshoz.
A mikroszolgáltatási architektúra jellemzői
Minden mikroszolgáltatás vagy alkalmazási folyamat lazán összekapcsolt, különálló szolgáltatásként működik logikájával és függőségeivel. A csapatok pedig módosíthatják, tesztelhetik, frissíthetik, üzembe helyezhetik és méretezhetik a mikroszolgáltatást anélkül, hogy az ugyanazon az alkalmazáson belül másokat érintene.
A mikroszolgáltatási architektúra néhány jellemzője:
- Az alkalmazás több különálló, egymástól függetlenül telepíthető folyamatot tartalmaz. A rendszer azonban több mikroszolgáltatást is meghívhat egyetlen felhasználói kérés kiszolgálásához.
- Az architektúra támogatja a szemcsés és vízszintes skálázást.
- A mikroszolgáltatások külső határokkal rendelkeznek, és belsőleg nem kommunikálnak egymással. Ehelyett könnyű hálózati hívásokon, például RPC-n és üzenetküldés útján beszélnek egymással.
- Speciális és egyszerű egységekből áll, amelyek mindegyike egy adott üzleti funkcióval vagy kérdéssel foglalkozik. Leggyakrabban minden fejlesztőcsapat szakértelemmel rendelkezik egy adott összetevőben.
- A több funkció iránti igény növekedésével a fejlesztők több kódot adhatnak hozzá, ami bonyolultabbá teszi az alkalmazást. Ilyen esetben a csapatok tovább bonthatják függetlenebb és könnyebben kezelhető szolgáltatásokra.
Monolit vs. Mikroszolgáltatások architektúrák
Egy monolitikus architektúrában, ha egy szolgáltatás iránti kereslet megugrik, a fejlesztőknek a teljes architektúrát kell méretezniük. Új funkciók hozzáadása vagy meglévő alkalmazás módosítása bonyolult, időigényes és költséges.
Ezenkívül az egyik összetevő meghibásodásának hatása befolyásolhatja a teljes alkalmazás elérhetőségét, különösen akkor, ha az összetevők vagy folyamatok egymástól függenek.
A monolitikus alkalmazások néhány fő hátránya:
- Alacsony megbízhatóság, mivel ha egyetlen összetevő meghibásodik, az egész alkalmazás nem fog működni
- Nem könnyen rugalmas
- Nehezen méretezhető
- Lassú fejlesztés, mivel egy szolgáltatást először meg kell építeni, mielőtt a következő lépésre lépne
- Rugalmatlansága és lassú fejlődése miatt nem alkalmas nagy és összetett alkalmazásokhoz
A mikroszolgáltatási architektúrában különböző és független összetevőket használnak az alkalmazás felépítéséhez. Minden funkció vagy mikroszolgáltatás független szolgáltatásként fut, és ha szolgáltatások hozzáadására vagy módosítására van szükség, nem kell frissítenie a teljes architektúrát. Ehelyett csak a szükséges összetevőket építi meg.
Forrás: ibm.com
Ez lehetővé teszi az egyes szolgáltatások frissítését, üzembe helyezését, méretezését vagy önálló futtatását az üzleti igényeinek megfelelően. Ezenkívül az egyik összetevő meghibásodásának hatása kisebb, mint egy monolitikus alkalmazásnál, ahol minden elromlik.
A Microservices Architecture előnyei
A mikroszolgáltatási architektúra fő előnyei a következők:
#1. A szolgáltatások egyszerű és rugalmas méretezése
A mikroszolgáltatások architektúrája lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy az egyes szolgáltatásokat egymástól függetlenül méretezzék, hogy megfeleljenek az adott szolgáltatás egyedi igényeinek.
Ezzel a csapatoknak nem kell a teljes alkalmazást méretezniük. Ehelyett csak arra az egységre összpontosítanak, amelyre nagyobb az igény, és ennek következtében azt a hozzá tartozó infrastruktúrával együtt méretezik.
#2. Jobb rugalmasság
Mivel a mikroszolgáltatások függetlenek és önállóak, egy szolgáltatással kapcsolatos probléma csak rontja az alkalmazást, és nem eredményez teljes meghibásodást. A többi jó mikroszolgáltatás továbbra is működik, és csak az érintett szolgáltatás nem lesz elérhető.
Egy monolitikus architektúrában az egyik szolgáltatás problémája valószínűleg a teljes alkalmazás meghibásodását okozza.
#3. Újrafelhasználható kód
A fejlesztők egyes modulokat több folyamat végrehajtására is használhatnak. Például egy bizonyos feladatot ellátó mikroszolgáltatás egy másik szolgáltatás építőelemeként is működhet.
Mint ilyen, a fejlesztők további funkciókat építhetnek anélkül, hogy a semmiből új kódot írnának. Ehelyett a kód egy részét újra felhasználhatják egy másik szolgáltatáshoz.
További előnyök:
- A mikroszolgáltatások architektúrája kihasználja a konténerek, a szerver nélküli számítástechnika, a DevOps és más modern szoftverfejlesztési technológiák előnyeit.
- Lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy több szolgáltatást hozzanak létre és nyújtsanak egyidejűleg.
- Lehetőség bizonyos funkciók tesztelésére, hibaelhárítására, frissítésére vagy eltávolítására mások befolyásolása nélkül.
- Rövidebb fejlesztési ciklusok és gyorsabb üzembe helyezés.
- Kisebb fejlesztőcsapatok
A Microservices architektúra hátrányai
A mikroszolgáltatási architektúra olyan előnyöket kínál, mint például a nagy és összetett alkalmazások gyors, gyakori és megbízható fejlesztése. Ennek azonban vannak hátrányai és korlátai is.
- Nagy alkalmazások esetén összetett kódolási kihívások adódhatnak a mikroszolgáltatások között.
- A biztonság kezelése kihívást jelent a mikroszolgáltatások számának növekedésével és az alkalmazások bővülésével. A gyakorlatban az architektúra széles körben elosztott rendszert eredményez, nagyobb támadási felülettel, összetett hozzáférési szabályokkal és több figyelhető hálózati forgalommal. Például sok olyan port, API és egyéb összetevő található, amelyek miatt a hagyományos biztonsági eszközök és tűzfalak nem tudnak megfelelően védeni. Ez sebezhetővé teszi a mikroszolgáltatásokat a DDoS, a „man-in-the-middle”, a cross-site scripting és más támadásokkal szemben.
- A nagy és összetett alkalmazások hibaelhárítása egyre nehezebbé válik. Az egymással kommunikáló nagyszámú modul kommunikációs többletterhelést okozhat a megnövekedett hálózati forgalom és az RPC-hívások miatt.
- Számos szolgáltatás, folyamat, konténer, adatbázis és egyéb mozgó alkatrész hozza magával az elosztott rendszer bonyolultságát és kihívásait.
- Ahogy az alkalmazások egyre nagyobbak és összetettebbek lesznek, a tranzakciók biztonságának biztosítása nehézkes.
Forrás: developers.redhat.com
A Microservices architektúra lehetővé teszi a kisebb csapatok számára, hogy egyedi, lazán összekapcsolt szolgáltatásokat fejlesszenek ki. Ahhoz, hogy versenyképesek maradjanak, a csapatoknak különféle eszközöket kell használniuk a keretrendszer támogatására, néhány ismétlődő feladat automatizálására, valamint az alkalmazások és új funkciók telepítésének felgyorsítására.
A mikroszolgáltatási eszközök képességeikben és egyéb jellemzőiben különböznek. Mint ilyen, a választás a konkrét igényektől és a fejlesztők által elérni kívánt céltól függ.
Néhány gyakori eszköz:
Mikroszolgáltatások architektúra használati esetei
A mikroszolgáltatások ideálisak különféle iparágakban és alkalmazásokban, ahol javítják a teljesítményt és a hatékonyságot. Az alábbiakban felsorolunk néhány általános használati esetet:
#1. Adatfolyam
Ha egyetlen vagy több forrásból nagy mennyiségű adatot kell streamelni és feldolgozni, a mikroszolgáltatások segíthetnek a hatékonyság és a teljesítmény javításában.
#2. Skálázható webalkalmazások
Bár egyes webalkalmazások általában monolitikusak, a mikroszolgáltatások architektúrája javíthatja a méretezhetőséget és a teljesítményt.
#3. Internet of Things (IoT) alkalmazások
Az IoT-alkalmazások fejlesztői a mikroszolgáltatási architektúrát használhatják az alkalmazások elkészítéséhez. Ez lehetővé teszi számukra, hogy kicsi, könnyű, önállóan telepíthető és kezelhető alkalmazásokat készítsenek.
Az ETL egy olyan technológia, amely egyetlen vagy több forrásból nyeri ki az adatokat, alakítja át a kívánt formátumba, és betölti egy másik adattárba vagy adatbázisba. A mikroszolgáltatások segíthetnek javítani az ilyen ETL-folyamatok skálázhatóságát és teljesítményét.
Példák a Microservices architektúrát használó vállalatokra
Néhány nagy technológiai vállalat, amely felkarolta a mikroszolgáltatásokat:
amazon
Az Amazon a mikroszolgáltatási architektúra egyik fő támogatója. A vállalat és az ügyfélkör növekedésével a monolitikus alkalmazás instabillá és megbízhatatlanná vált.
Ennek megoldására áttértek a mikroszolgáltatásokra, amelyek ma már egyszerűbb karbantartást, új funkciók hozzáadását és az egyes független szolgáltatások karbantartását biztosítják, így elkerülhető a teljes leállás.
Az Amazon vásárlási webhelyén található mikroszolgáltatások mellett egy infrastruktúrát is kínálnak, az Amazon Web Services (AWS) szolgáltatást, ahol a vállalkozások építhetik, tárolhatják és kezelhetik a mikroszolgáltatásokat.
Uber
Kezdetben az Uber egy monolitikus alkalmazásra támaszkodott, amely megfelelő volt egy olyan város számára, ahol szolgáltatásokat kínált. Mivel azonban a cég új piacokra és régiókra lépett be, az alkalmazás nem tudta hatékonyan támogatni a felhasználókat.
A megbízható szolgáltatások biztosítása érdekében az Uber áttért a mikroszolgáltatásokon alapuló architektúrára bizonyos funkciók, például utazáskezelés, átutazáskezelés stb.
Forrás: uber.com
Netflix
A mikroszolgáltatásokkal a Netflixnek sikerült leküzdenie azokat a skálázhatósági kihívásokat, amelyek az ügyfélkör növekedésével szembesültek.
Több mint 500 felhőalapú mikroszolgáltatást használ napi körülbelül 2 milliárd kérés feldolgozására. A megbízhatóság és elérhetőség javítása mellett a mikroszolgáltatások architektúrája csökkentette a streamelés költségeit.
Végső szavak
A mikroszolgáltatások architektúrája számos előnnyel rendelkezik a monolitikus rendszerekhez képest. Ide tartozik az alkalmazások és szolgáltatások gyorsabb üzembe helyezése, a nagyfokú rugalmasság és méretezhetőség, a rugalmasság és még sok más.
Van azonban néhány hátránya is, és nem biztos, hogy minden alkalmazáshoz alkalmas. Például előfordulhat, hogy nem költséghatékony kisebb alkalmazásoknál.
Ezenkívül az alkalmazások méretének és szolgáltatásainak növekedésével egyre nehezebb és költségesebb az alegységek felépítése, telepítése és tesztelése, különösen, ha különböző felhők és hálózati környezetek között vannak elosztva.
Mint ilyen, létfontosságú, hogy értékeljük és megértsük a mikroszolgáltatási architektúra előnyeit és hátrányait a technológia alkalmazása előtt.
Ezután tekintse meg a legjobb API-kezelési megoldást kisvállalkozások között.