Какую пользу могут принести вашему бизнесу микросервисы?

Вы не можете выбрать архитектуру для вашего будущего программного обеспечения? Или ваша существующая система устарела, и вы задумываетесь о том, как повысить производительность?

В любом случае, вы попали туда, куда нужно. Сегодня мы расскажем вам о микросервисах. Вы узнаете о преимуществах этой архитектуры, проблемах реализации, а также о том, когда нужно ее выбирать для получения максимальных результатов. Заинтересованы? Продолжайте читать.

Микросервисная архитектура — это метод разработки программного обеспечения с использованием однофункциональных модулей, которые объединяются для получения конечного результата проекта или продукта.

Суть в стремлении к модульности, чтобы каждое приложение состояло из разных микросервисов. Каждый из них выполняет одну функцию и может быть независимо разработан и развернут. Это сокращает время выхода на рынок, поскольку команды могут обновлять, изменять или добавлять различные функции без необходимости модификации всего проекта.

В течение многих лет в традиционной разработке ПО использовалась монолитная архитектура. Это приложение или проект, созданный как единое и неделимое целое, как правило, с нуля. Монолит имеет довольно простую конструкцию с клиентом, сервером и базой данных, объединенными в единую структуру.

Недостатком монолита является то, что всякий раз, когда необходимо внести изменения, нужно прерывать работу или закрывать приложение, чтобы изменить всю кодовую базу. Всё объединено в единое целое, поэтому, если в одном разделе есть недостаток, необходимо пересмотреть весь проект. Для больших систем это может быть проблемой, потому что удаление приложения, внесение изменений и повторный запуск требуют времени. Даже если вы будете обновлять монолит на ходу, вам все равно придется переносить операции на резервный монолит, что потребует больше ресурсов. В то время как с системой микросервисов вы можете просто работать над целевой частью, не затрагивая остальное приложение.

Еще один важный недостаток монолита — поддержка приложений. Со временем объем кода в системе растет, а логика усложняется. Это сильно тормозит дальнейшую разработку, так как работать с так называемым «спагетти-кодом» довольно сложно.

Основное преимущество монолитной архитектуры заключается в том, что она позволяет использовать гораздо более простой метод разработки и развертывания. Нет необходимости в управлении несколькими группами или сквозных задачах, поскольку весь проект заключен в единую структуру.

Основное различие между сервис-ориентированной архитектурой, или SOA, и микросервисами заключается в том, что первая в большей степени ориентирована на распределенные и отдельно поддерживаемые ресурсы, а вторые больше нацелены на модульность приложения.

SOA также отличается от микросервисов тем, что ее компоненты предоставляют услуги другим компонентам через унифицированный протокол связи, обычно по сети. Это помогает программному обеспечению, расположенному в этой сети, работать более плавно за счет распределения ресурсов. Это может быть перемещение данных из одного компонента в другой или в службы координации, такие как проверка платежа, создание пользователя или учетные данные для входа.

В то же время этот метод связи создает единую точку отказа для всего приложения, в отличие от микросервисов, где связь в основном осуществляется через облегченные API-интерфейсы, не зависящие от языка.

Есть много причин использовать микросервисную архитектуру в вашем следующем проекте или разработке программного приложения. Среди явных преимуществ выделяются:

Независимость

Сегментируя все детализированные части приложения на отдельные модули, вы изолируете процессы и разделы, чтобы их можно было перестраивать, распространять и управлять ими, не затрагивая остальную часть приложения. Это огромное преимущество для больших систем, монолитное обновление которых может обернуться кошмаром. Вот почему микросервисы в основном применяются в корпоративных системах. Среди них есть такой гигант индустрии развлечений, как Netflix, который интегрировал микросервисную архитектуру, чтобы ее можно было легко масштабировать в случае всплеска или замедления числа подписок клиентов. Это дало им исключительную свободу действий: если возникает проблема с одним фильмом, команда может исправить ее, не останавливая работу всего сервиса.

Доступность

Чем меньше отдельные части проекта, тем легче понять их конкретные роли и атрибуты. Это приводит к более быстрой адаптации разработчиков и запуску продукта на рынок на этапе разработки. Кроме того, программистам не нужно изучать всю бизнес-логику приложения, а только ту часть, которую выполняют их микросервисы. Такой подход значительно увеличивает скорость адаптации и экономит ваши деньги.

Более быстрая разработка

Создание микросервисов позволяет разделить работу между независимыми командами, чтобы каждая из них могла заниматься разработкой в удобном темпе. Так устраняется серьезный недостаток разработки монолитных систем, когда готовые к развертыванию команды должны ждать, пока отстающие не обновят всю систему. Оптимизированное использование времени способствует сокращению процесса разработки.

Гибкость

Поскольку каждый модуль в микросервисах независим, нет ограничений на использование конкретного стека. Команды не обязаны использовать технологии, которые могут как-то ограничить функциональность их модулей. Вместо этого для каждого модуля они могут выбрать соответствующую технологию, которая наилучшим образом будет выполнять требуемые функции.

Простое экспериментирование

Дизайн микросервисов идеально подходит для развертывания процессов CI/CD, которые значительно упрощают тестирование новых идей. Независимость позволяет легко развертывать, оценивать или отказываться от этих идей, если они окажутся бесполезными. Такая благодатная почва стимулирует проведение экспериментов, упрощает обновление кода и помогает быстрее внедрять новые функции.

Гибкое масштабирование

Это одно из главных преимуществ микросервисной архитектуры. Оно позволяет независимо масштабировать каждый модуль в соответствии с изменяющейся нагрузкой. В результате разработчики могут более точно определять потребности в инфраструктуре, рассчитывать стоимость функции и поддерживать работу приложения во время внезапного увеличения спроса. Это также способствует быстрому реагированию на запросы рынка и повышает конкурентоспособность приложения.

Многоразовый код

Разделение программного обеспечения на небольшие четко определенные микросервисы позволяет командам повторно использовать один и тот же код для разных целей. Служба, написанная для определенной функции, затем может быть переработана в качестве строительного блока для другого модуля или функции приложения. Таким образом, разработчики могут создать дополнительную ценность для приложения, просто повторно используя то, что уже есть, вместо того, чтобы начинать с нуля.

Надежность системы

Микросервисной архитектуре присуща определенная долговечность, поскольку у нее нет единой точки отказа. В монолите все ресурсы инфраструктуры выделяются для целой системы. Таким образом, если какая-то его часть начнет потреблять больше ресурсов, чем обычно, это может в конечном итоге привести к закрытию всего приложения.

В микросервисах, напротив, вы устанавливаете разное количество ресурсов для каждого сервиса. Вы можете сбалансировать возможности своей инфраструктуры в пользу более требовательных сервисов и предоставить оставшимся минимально необходимое количество для работы. Это не только поможет системе лучше справляться с нагрузкой, но и оптимизирует использование ресурсов, сократив затраты.

Даже если служба превысит выделенные лимиты, она просто отключится, не затрагивая другие. Для пользователя это означает, что будет отключена только часть функционала (та, которая относится к микросервису), остальное ПО продолжит работать.

Как и во всех архитектурах, у микросервисов есть свои недостатки, о которых нужно знать, чтобы добиться желаемого результата.

Повышенная сложность разработки системы

Большое количество различных модулей, а также подходы и схемы их разработки усложняют инфраструктуру. Запуск проекта может сопровождаться чрезмерной бюрократией и различными управленческими процессами. Вам необходимо наладить тесную связь между командами, чтобы все двигались в одном направлении.

Сохранение целостности данных

Микросервисная архитектура выдвигает дополнительные требования к работе с базой данных. Для повышения согласованности следует минимизировать количество сервисов, работающих с одной БД. Лучшее решение — создать шаблон «один сервис — одна БД». Это увеличивает как сложность построения инфраструктуры, так и требования к навыкам команды.

Наличие особых компетенций у команд или техлидов

Микросервисы используют определенные шаблоны и подходы к тестированию и делают упор на DevOps. Специалисты более высокого уровня должны владеть ими, чтобы правильно руководить командами. В противном случае вы рискуете нарушить интеграцию отдельных модулей.

К ним относятся специальные шаблоны для микросервисов, подходы к тестированию, оркестраторы, CI/CD и основы DevOps (по крайней мере, на бумаге). Существуют также дополнительные элементы технического стека, такие как SpringCloud для Java. Руководители высшего звена должны знать это, чтобы правильно спроектировать приложение микросервисов.

Затруднительный мониторинг и тестирование

Для осуществления мониторинга системы микросервисов и правильного наблюдения за множеством сервисов и регистрации их взаимодействий требуются дополнительные ресурсы. По этой причине сквозное тестирование микросервисов считается более сложным, чем тестирование монолита.

Соблюдение контрактов между микросервисами

Различные модули взаимодействуют через определенные контракты, описывающие способы и протоколы передачи данных. Эти контракты могут переписываться во время разработки, поэтому команды должны убедиться, что изменения происходят синхронно, чтобы избежать сбоя.

Повышенная сложность операций

Маршрут запроса в системе микросервисов более сложный, поскольку он проходит через цепочку сервисов. Исходя из этого, следует использовать специальные инструменты вроде Zipkin Sleuth для отслеживания запросов и Circuit Breaker для повышения отказоустойчивости. Таким образом снижается уровень доступности системы.

Более сложная система безопасности

Функции безопасности обычно встраиваются в монолит или в отдельную службу аутентификации. В микросервисах эта функциональность реализуется на уровне инфраструктуры, чтобы создать единую точку аутентификации для каждого сервиса. Благодаря этому система безопасности становится более гибкой, а приложение в целом — более устойчивым к DDoS-атакам. Однако, для реализации такого решения требуется больше усилий.

Затруднительное обслуживание приложений

Поскольку структура микросервисного приложения намного сложнее, чем монолитного, его обслуживание требует больше ресурсов и знаний в сфере DevOps.

Использование микросервисной архитектуры — это больше, чем просто объединение ряда модульных разделов в одно приложение. Речь также идет о налаживании рабочего процесса с грамотно выстроенными коммуникациями. Все должно быть продумано до мелочей, в том числе на случай неизбежных сбоев, будущей масштабируемости и внедрения новых функций. Вот две области, на которые следует обратить внимание:

Организационное соответствие

Закон Конвея гласит, что фирмы склонны разрабатывать системы, отражающие их организационный стиль. Вот почему, если вы хотите создать технически независимую систему с микросервисами, нужно дать больше свободы своим командам. Это подразумевает устранение центрального элемента организационного управления, если таковой имеется, и наделение команд большей ответственностью за соответствующие модули и результаты.

CI/CD и DevOps

Как упоминалось ранее, микросервисная архитектура является идеальной площадкой для развертывания этих практик. И сейчас это гораздо больше, чем просто приятный бонус. Поскольку наилучшие варианты использования микросервисов — это крупные корпоративные системы, внедрение надежных методов CI/CD и DevOps — единственный способ обеспечить комфортную разработку. В противном случае вы рискуете столкнуться с хаотичной отправкой десятков частей, которые могут превратить внедрение микросервисов в кошмар.

В целом, монолитная архитектура лучше подходит для небольших и простых проектов, в то время как более крупные и сложные проекты корпоративного масштаба — это место, где процветают микросервисы. При выборе подходящей архитектуры учитывайте следующие аспекты:

Получить четкое представление о микросервисах проще, если вы работаете с опытной командой, которая выполнила множество программных и цифровых проектов с использованием этой архитектуры. Именно это и предлагают наши специалисты в СЕНЛА каждому клиенту. С помощью микросервисов мы можем создать все: от веб-разработки до встроенных систем в вашем корпоративном приложении.

Мы — компания, занимающаяся веб-разработкой полного цикла, которая работает с организациями любого размера, от стартапов и малых и средних предприятий до крупных компаний. Наши команды разработчиков будут с вами на протяжении всего процесса разработки, оказывая постоянную техническую поддержку. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать новый проект завтра!