L’industria del software ha vissuto una rapida trasformazione negli ultimi dieci anni, con le aziende che hanno sempre più adottato approcci moderni allo sviluppo del software per innovare rapidamente e rimanere competitive. Uno dei cambiamenti di paradigma più significativi dell'architettura software è la migrazione dai sistemi monolitici ai microservizi. Mentre un'architettura monolitica unisce i componenti di un'applicazione come una singola unità, un'architettura di microservizi divide l'applicazione in servizi più piccoli e indipendenti, ciascuno dei quali serve una specifica funzionalità aziendale.
L'approccio modulare fornito dai microservizi offre maggiore agilità, scalabilità e manutenibilità nel processo di sviluppo del software . Ma la migrazione da un sistema monolitico legacy ai microservizi è tutt’altro che semplice. Richiede il superamento di numerose sfide, dalla comprensione e modellazione del dominio alla scomposizione del monolite, alla gestione dei dati, alla comunicazione e alla gestione dell’infrastruttura. Questo articolo discuterà le principali sfide che le aziende devono affrontare durante la migrazione dall'architettura monolitica a quella dei microservizi e fornirà consigli pratici per superare questi ostacoli in modo efficace.
Sfida 1: comprendere e modellare il dominio
Una corretta comprensione del dominio aziendale e dei suoi vari componenti è fondamentale per implementare con successo l’architettura dei microservizi. Ogni microservizio deve corrispondere a uno specifico sottodominio aziendale e aderire a confini ben definiti. Sfortunatamente, molte organizzazioni non riescono a riconoscere l’importanza di modellare correttamente il dominio, il che porta a limiti di servizio inadeguati che possono avere un impatto negativo sulla migrazione. Per affrontare questa sfida, le organizzazioni dovrebbero adottare i principi DDD (Domain-Driven Design) per modellare il dominio applicativo in modo efficace.
DDD si concentra sugli aspetti chiave del dominio, come entità, oggetti di valore e aggregati, per identificare modelli di progettazione strategici e tattici per lo sviluppo del software. Comprendendo e modellando il dominio in modo efficace, puoi creare un modello più chiaro per l'architettura dei microservizi e stabilire i confini logici del servizio.
Durante la migrazione, investire tempo ed energie in workshop per ottenere input da esperti del settore, sviluppatori e parti interessate può rivelarsi prezioso. Questi workshop possono aiutare a creare un linguaggio ubiquo, identificare contesti delimitati e determinare come i diversi sottodomini si relazionano tra loro. Inoltre, una conoscenza approfondita del dominio e una forte collaborazione tra i membri del team aprono la strada a un’architettura di microservizi ben definita.
Sfida 2: Scomposizione del monolite
La decomposizione è vitale per la migrazione da un'applicazione monolitica a un'architettura basata su microservizi. Si riferisce alla scomposizione dell'applicazione monolitica in servizi più piccoli, gestibili e indipendenti focalizzati su funzioni aziendali specifiche. Tuttavia, la scomposizione di un monolite presenta alcune sfide, come determinare la dimensione e l’ambito corretti di ciascun microservizio.
Un approccio per affrontare questa sfida è applicare il principio di responsabilità unica (SRP) quando si identificano i limiti del servizio. SRP afferma che una classe o un modulo dovrebbe avere un solo motivo per cambiare. Applicare questo principio ai microservizi significa che ogni servizio dovrebbe essere responsabile di una singola funzione aziendale e dovrebbe essere isolato dai cambiamenti negli altri servizi. Seguire l'SRP aiuta a garantire che i microservizi rimangano poco accoppiati e altamente coesi, migliorando la manutenibilità del sistema.
Un altro aspetto critico da considerare durante la scomposizione è la comunicazione tra i microservizi appena formati. Dovresti stabilire un modello chiaro per la comunicazione tra servizi, ad esempio utilizzando API RESTful, code di messaggi o gRPC. Evita un accoppiamento stretto tra i servizi e fornisci un'interfaccia basata su contratto per garantire una comunicazione fluida tra i microservizi.
È essenziale identificare le funzionalità comuni e le librerie condivise che più servizi potrebbero richiedere. La creazione di una libreria condivisa può aiutare a prevenire la duplicazione del codice e mantenere la coerenza tra i servizi. Ma bisogna fare attenzione a non introdurre dipendenze non necessarie tra i servizi, poiché ciò potrebbe ostacolare i vantaggi della natura disaccoppiata dei microservizi.
La decomposizione del monolite è un passaggio complesso ma cruciale nella migrazione all’architettura dei microservizi. Un’attenta pianificazione, la considerazione dei confini del servizio e l’organizzazione della comunicazione tra servizi garantiscono una transizione più agevole.
Sfida 3: affrontare i problemi di gestione dei dati
Uno degli aspetti più impegnativi della transizione da un’architettura monolitica a un’architettura a microservizi è affrontare in modo efficace i problemi di gestione dei dati. In un'architettura monolitica, l'intera applicazione solitamente condivide un unico database per tutti i suoi componenti. Ma le architetture dei microservizi promuovono la gestione decentralizzata dei dati e ogni microservizio dovrebbe avere il proprio spazio di archiviazione dei dati indipendente.
Ciò presenta una serie di sfide che includono:
Partizionamento dei dati
La suddivisione dei dati dell'applicazione monolitica in blocchi più piccoli e gestibili adatti a microservizi indipendenti richiede un'analisi approfondita, la comprensione dei confini del dominio e attente decisioni di progettazione per mantenere la coerenza e l'integrità dei dati.
Coerenza dei dati
Garantire la coerenza finale tra gli archivi dati di vari microservizi può diventare complesso, soprattutto quando si ha a che fare con transazioni distribuite. Gli sviluppatori devono implementare strategie come l'architettura basata sugli eventi o il modello Saga per mantenere la coerenza evitando uno stretto accoppiamento tra i servizi.
Transazioni distribuite
In un’architettura a microservizi, la responsabilità della gestione delle transazioni è distribuita su diversi servizi. La gestione delle transazioni distribuite diventa più complessa rispetto ai sistemi monolitici, in cui le proprietà ACID possono essere facilmente applicate in un unico database. Pertanto, gli sviluppatori dovrebbero adottare modelli come il modello Saga o il protocollo di commit a due fasi per coordinare le transazioni su più servizi.
Per superare queste sfide di gestione dei dati, le aziende dovrebbero investire in tecniche di modellazione dei dati e di progettazione di database e utilizzare strumenti che semplifichino la gestione dei dati nelle architetture di microservizi. Ad esempio, la piattaforma no-code di AppMaster semplifica la gestione dei dati e la creazione della logica aziendale da parte degli sviluppatori con il suo designer visivo BP , consentendo una migliore partizionamento e coerenza dei dati.
Sfida 4: Garantire comunicazione e integrazione
Garantire una comunicazione e un’integrazione efficaci tra i microservizi è un altro ostacolo da superare durante la migrazione da un’architettura monolitica. In un sistema monolitico, i componenti comunicano internamente tramite chiamate di funzioni o metodi. Al contrario, i microservizi comunicano tra loro tramite API e protocolli di rete. Per quanto riguarda i microservizi, gli sviluppatori devono affrontare problemi quali latenza, sicurezza e affidabilità associati alla comunicazione di rete.
Le strategie per garantire una comunicazione e un'integrazione fluide in un'architettura di microservizi includono:
- Progettazione e documentazione delle API : API ben documentate sono fondamentali affinché i microservizi possano interagire in modo efficace. Gli sviluppatori dovrebbero dedicare molto tempo alla progettazione e alla documentazione delle API e all'utilizzo di pratiche chiare di test e controllo delle versioni delle API.
- Orchestrazione e coreografia dei servizi : i servizi dovrebbero essere orchestrati o coreografati per ridurre la dipendenza e la complessità della comunicazione, promuovendo un accoppiamento libero tra i microservizi. L'orchestrazione può essere ottenuta tramite un componente centrale come un bus di servizio, mentre la coreografia prevede che i servizi si coordinino in modo indipendente tra loro attraverso eventi o messaggi.
- Comunicazione asincrona : l'adozione di modelli di comunicazione asincroni, come code di messaggi o architetture guidate da eventi, può contribuire a migliorare la resilienza, la scalabilità e la reattività dei microservizi. In questo modo, i servizi possono continuare a funzionare anche se un componente non è disponibile, riducendo al minimo l'impatto sul sistema.
Strumenti come la piattaforma no-code di AppMaster possono aiutare a facilitare le sfide di comunicazione e integrazione offrendo al contempo la generazione automatica di documentazione API, progettisti BP per la logica aziendale e test rapidi, rendendo la transizione ai microservizi più fluida ed efficiente.
Sfida 5: gestione della distribuzione e dell'infrastruttura
Anche la distribuzione e la gestione dell’infrastruttura per un’architettura di microservizi può presentare sfide significative. A differenza delle applicazioni monolitiche, i microservizi richiedono che ciascun servizio venga distribuito ed eseguito in modo indipendente, introducendo complessità nella gestione dell’infrastruttura, nell’allocazione delle risorse e nel controllo delle versioni.
Alcuni problemi comuni di distribuzione e gestione dell'infrastruttura includono:
- Scalabilità e allocazione delle risorse : con molti servizi indipendenti, è necessario allocare le risorse e gestire la scalabilità di ciascun servizio in modo efficiente. Ciò implica il monitoraggio delle prestazioni di ciascun servizio e l'utilizzo delle risorse e l'adeguamento dinamico delle risorse in base alla domanda.
- Controllo delle versioni e compatibilità con le versioni precedenti : poiché i microservizi vengono sviluppati e distribuiti in modo indipendente, garantire la compatibilità con le versioni precedenti e gestire il controllo delle versioni su tutti i servizi diventa fondamentale. Gli sviluppatori devono definire chiare policy di controllo delle versioni e di compatibilità delle API e comunicarle a tutto il team di sviluppo.
- Monitoraggio, registrazione e traccia : a causa della natura distribuita dei microservizi, è importante disporre di un meccanismo unificato di monitoraggio, registrazione e traccia per risolvere i problemi e ottimizzare le prestazioni. Gli strumenti di registrazione e osservabilità centralizzati possono aiutare a mantenere una visione completa dell'intero sistema.
Per affrontare queste sfide, le aziende dovrebbero investire in strumenti di containerizzazione come Docker e Kubernetes per il confezionamento e l’orchestrazione dei microservizi e implementare soluzioni di monitoraggio e registrazione per una migliore osservabilità. L'utilizzo AppMaster può anche semplificare il processo di distribuzione e gestione dell'infrastruttura, poiché genera codice sorgente, compila applicazioni e le distribuisce in modo semplificato.
Conclusione
La migrazione da un'architettura monolitica a quella a microservizi può offrire numerosi vantaggi in termini di agilità, scalabilità, manutenibilità e flessibilità. Tuttavia, è fondamentale essere consapevoli delle sfide di questa transizione e pianificare strategicamente per superarle. Le aziende possono adottare con successo l’architettura dei microservizi e sfruttarne i vantaggi concentrandosi sulla comprensione e sulla modellazione del dominio, sulla scomposizione del monolite, affrontando i problemi di gestione dei dati, garantendo comunicazione e integrazione efficienti e gestendo la distribuzione e l’infrastruttura.
L'integrazione di una piattaforma no-code come AppMaster può agevolare ulteriormente questa transizione fornendo un ambiente di sviluppo completo e integrato che semplifica il processo di sviluppo dell'applicazione. Utilizzando una piattaforma come AppMaster, le organizzazioni possono generare codice sorgente per le proprie applicazioni, eseguire test, comprimere le applicazioni in contenitori e distribuire tutto nel cloud in modo più efficiente. Ciò agevola il processo di migrazione, accelera lo sviluppo delle applicazioni e riduce il potenziale debito tecnico.
La migrazione dall'architettura monolitica a quella a microservizi è un processo complesso, ma gratificante. Preparandosi accuratamente alla transizione e impiegando gli strumenti e le strategie necessari, le aziende possono massimizzare i vantaggi dei microservizi, semplificare lo sviluppo del software e rimanere all'avanguardia nel mercato competitivo di oggi.
