Softwareontwikkeling heeft een lange weg afgelegd ten opzichte van een paar jaar geleden. Tegenwoordig zijn er kant-en-klare code snippets en frameworks beschikbaar die het leven van ontwikkelaars gemakkelijker maken. Daarbij komen nog no-code-platforms die het ontwikkelen van softwaretoepassingen nog eenvoudiger en sneller maken. En onderweg hebben we bepaalde bouwmodellen en architecturen gezien die deze optimalisatie mogelijk maakten.
Veel projecten die microservices gebruiken, hebben de voordelen ervan gezien. Er is geen precieze definitie voor microservice-architectuur, maar er zijn enkele gemeenschappelijke aspecten voor alle projecten die er gebruik van maken. Door de opkomende innovaties in schaalbare levering, domein-gedreven ontwerp en infrastructuur-automatisering worden microservices met de dag populairder. Laten we eens kijken naar microservices-architectuur en wat eraan voorafging.
Wat zijn microservices?
Een microservices-architectuurstijl is een unieke benadering voor het maken van softwareproducten. Het is erop gericht zich te concentreren op het creëren van enkelvoudige functie-eenheden met duidelijke verbindingen en acties. Elk van deze modules is belast met een bepaalde functie en kan via eenvoudige API-poorten communiceren met andere softwaresystemen om ingewikkelder zakelijke mogelijkheden en problemen op te lossen.
Nu steeds meer bedrijven methodologieën zoals het agile model zijn gaan toepassen, worden microservices op grote schaal gebruikt. Deze architectuurstijl heeft vele voordelen en wordt gebruikt door bekende merken als Netflix, Amazon, PayPal en vele anderen. Softwaresystemen kunnen sneller worden uitgebreid dankzij microservices-architecturen. Dit komt vooral omdat het de tijd verkort om nieuwe mogelijkheden aan je app toe te voegen.
Afbeelding Bron: learn.microsoft.com
Een dergelijke architectuurstijl is gemaakt met zakelijke mogelijkheden in het achterhoofd en kan afzonderlijk worden ingezet met behulp van volledig geautomatiseerde inzetapparatuur. Deze diensten, die kunnen worden geprogrammeerd in verschillende programmeertalen en gebruikmaken van verschillende methoden voor gegevensopslag, worden minimaal centraal beheerd. Het gebruik van API-gateways kan ook veel processen eenvoudiger maken.
Mensen verwarren de microservices-architectuurstijl vaak met een servicegeoriënteerde architectuur. De microservices architectuur ligt heel dicht bij wat sommige SOA aanhangers voorstaan. Hoewel sommige liefhebbers van microservices de bijnaam SOA verwerpen, zien anderen microservices als één servicegeoriënteerde architectuur.
Monolithische architectuur
Alle activiteiten in een monolithische architectuur zijn nauw met elkaar verbonden en werken als één platform. Dit impliceert dat de volledige monolithische architectuur moet worden uitgebreid als een onderdeel van het programma een toename van de vraag kent. Naarmate de codebasis van een monolithische toepassing uitbreidt, wordt het toevoegen van nieuwe functionaliteit of het bijwerken van bestaande een grotere uitdaging. Deze complicatie beperkt innovatie en maakt het een uitdaging om nieuwe concepten te implementeren. Omdat ze veel onderling afhankelijke en nauw verbonden operaties bevatten, vormen monolithische ontwerpen een groter risico voor het geval een enkel onderdeel fouten maakt.
In een microservices-architectuur wordt elk toepassingsproces als dienst uitgevoerd door afzonderlijke componenten. Elke dienst heeft een bepaalde functie en is ontworpen met het oog op zakelijke mogelijkheden. Elke component kan worden geüpgraded, gelanceerd en uitgebreid om te voldoen aan de vraag naar bepaalde programmafuncties, omdat ze afzonderlijk worden beheerd.
Belangrijkste kenmerken van microservices
Hier zijn enkele van de belangrijkste kenmerken van de microservices-architectuur:
Meerdere elementen
De microservice-architectuur kan worden onderverdeeld in meerdere afzonderlijke onderdelen. Dit maakt afzonderlijke inzet, wijziging en herplaatsing van diensten mogelijk zonder de structuur van het systeem in gevaar te brengen. In plaats van complete apps opnieuw te implementeren, hoeft u op deze manier slechts één specifieke service aan te passen. Er zijn echter nadelen aan deze strategie, zoals dure remote calls in plaats van in-process calls en meer complicaties bij het verdelen van taken over elementen.
Ontworpen voor bedrijven
Doorgaans is de microservices-architectuur gestructureerd op de doelstellingen en mogelijkheden van het bedrijf. Microservice architectuur maakt gebruik van cross-functionele groepen, waarbij verschillende ontwikkelingsteams een bepaalde focus hebben, in tegenstelling tot een conventionele monolithische groeistrategie. Elke groep produceert bepaalde producten op basis van unieke diensten die communiceren via een berichtenbus.
Gemakkelijke routering
Vergelijkbaar met het traditionele UNIX systeem, nemen microservices zoekopdrachten aan, analyseren ze, en produceren dan een antwoord. Verschillende andere technologiestacks, waaronder Enterprise Service Buses, werken omgekeerd. High-tech oplossingen worden gebruikt voor berichtsequentie, routing en het implementeren van zakelijke beperkingen. Microservices bevatten pijpen die de gegevensopslagstromen dragen en slimme eindpunten die het gegevensbeheer evalueren en logica inzetten.
Gedecentraliseerd
Traditionele technieken van gecentraliseerd bestuur kunnen beter zijn omdat microservices een verscheidenheid aan systemen omvatten. Het ecosysteem van microservices geeft de voorkeur aan gedecentraliseerde governance, zodat de makers ervan hulpmiddelen kunnen bieden die anderen kunnen gebruiken om dezelfde problemen aan te pakken. Microservice-architectuur moedigt gedecentraliseerde informatiesystemen aan. In monolithische systemen delen verschillende bedrijfstoepassingen een enkele logische gegevensopslag. Tegelijkertijd onderhoudt elke dienst doorgaans zijn gegevensbeheer in een microservice-systeem.
Bestand tegen storingen
Microservices-architectuur is gemaakt om storingen op te vangen. Het is vrij goed mogelijk dat een dienst kapot gaat omdat veel verschillende diensten op elkaar inwerken. In deze gevallen moet de gebruiker het systeem voorzichtig verlaten, terwijl de nabijgelegen diensten blijven werken. Het beheer van microservices helpt echter de kans op een storing te verkleinen. Deze eis maakt microservices moeilijker dan monolithische ontwerpen.
Evolutionair
De microservice-architectuur is een evolutionaire structuur en is geschikt voor evolutionaire netwerken. In dergelijke systemen is het onmogelijk om volledig te voorspellen welke machines in de toekomst contact zullen opnemen met uw programma. Veel programma's beginnen met een monolithisch domein-gedreven ontwerp, maar kunnen geleidelijk worden veranderd in microservices die communiceren over een eerdere monolithische architectuur met behulp van API-gateways wanneer nieuwe behoeften ontstaan.
Voordelen van microservices
De afzonderlijke componentenstructuur van een microservices-architectuur heeft vele voordelen. Elk van de kenmerken die we hierboven hebben genoemd, draagt daaraan bij. Veel van de vandaag gebouwde softwareproducten steunen op automatisering van de infrastructuur, en microservice kan daarbij helpen. Enkele van de voordelen van een microservice-architectuur waarvan u zich bewust zou moeten zijn:
Wendbaarheid
Kleinere, autonome groepen die verantwoordelijkheid nemen voor hun operaties kunnen worden georganiseerd door het gebruik van agility microservices. Medewerkers kunnen autonomer en efficiënter werken binnen een afgebakende, beperkte omgeving. Ze hoeven zich geen zorgen te maken over de efficiëntie en de werking van de andere ontwikkelingsteams en componenten. Cyclustijden voor ontwikkeling worden verkort. Dit kan de totale doorloopsnelheid van het bedrijf verhogen.
Aanpasbare schaling
Elke operatie kan autonoom uitbreiden om te voldoen aan de eisen voor de software die het ondersteunt, dankzij microservices. Dit maakt het voor ontwikkelingsteams mogelijk om hun infrastructuurautomatiseringsvereisten op passende wijze te schalen, de kosten van een functie te berekenen en de beschikbaarheid van diensten te garanderen bij een toename van de vraag. Het is waarschijnlijker dat bedrijven een bepaalde eenheid van het product moeten uitbreiden dan het hele product. Dit proces wordt aanzienlijk vereenvoudigd met een microservices-architectuur.
Eenvoudige implementatie
De integratie van business en deployment worden mogelijk gemaakt door microservices, waardoor het eenvoudig is om nieuwe concepten te testen en terug te schalen als iets niet past. De lage faalkosten moedigen innovatie aan en vergemakkelijken code-updates. U kunt uw concurrentie alleen voorblijven met nieuwe ideeën, en microservice-architectuur maakt dit gemakkelijker.
Technische onafhankelijkheid
Microservices architectuur houdt zich niet aan een one for all filosofie. Teams kunnen de ideale oplossing kiezen om hun specifieke problemen aan te pakken. Hetzelfde model of tool werkt misschien maar voor enkele van de componenten, en afhankelijk van hun behoeften kunnen ze diegene kiezen die ze willen. Dit geeft elke module, en op zijn beurt elk team dat ermee werkt, technische onafhankelijkheid.
Herbruikbare code
Code die is opgesplitst in beheersbare, goed gedefinieerde componenten stelt teams in staat de functionaliteiten ervan op verschillende manieren te gebruiken. Een dienst die voor een specifiek doel is gemaakt, kan de basis vormen voor een andere functionaliteit. Daardoor kunnen programmeurs nieuwe functies aan een app toevoegen zonder met hun code vanaf nul te beginnen. Het alternatief zou zijn herhaaldelijk soortgelijke code te schrijven, wat overbodig en frustrerend is voor de ontwikkelaars.
Veerkracht
Bepaalde fouten en vergissingen zijn onvermijdelijk in een ingewikkeld softwareprogramma. Het is inefficiënt als het hele systeem moet worden stilgelegd vanwege een fout in één eenheid. De veerkracht van een programma bij storingen wordt vergroot door service autonomie. Een monolithische architectuur maakt het mogelijk dat het falen van één element het hele programma platlegt. Programma's die gebruik maken van microservices reageren op een totale dienstuitval door de capaciteit te verminderen in plaats van in te storten. Alleen het defecte element moet worden hersteld, en de andere modules kunnen gewoon blijven werken.
Hoe begin ik met een microservices-architectuur?
Zoals we hierboven hebben gezien, heeft een microservice-architectuur verschillende voordelen. Het is een goede keuze om te overwegen voor uw volgende project. Maar waar begint u? Een basisstructuur die u kunt volgen is om te beginnen met een monolithisch systeem en later over te gaan op een microservices architectuur. U kunt uw medewerkers opdelen en structureren in teams en hen werk toewijzen.
Het zou helpen als u niet vergeet om een functionele ontwerpstructuur te hebben terwijl u begint met microservices. Het is ook belangrijk om de afzonderlijke componenten onafhankelijk van elkaar te implementeren en te hosten. Probeer te gaan voor gegevensbeheeropties die dienstspecifiek zijn. Het helpt ook om de beste technologie te gebruiken die u kunt vinden en om operaties te centraliseren.
Voorbeelden van microservices
Veel vooraanstaande techbedrijven gebruiken microservices voor verschillende doeleinden, waaronder het vereenvoudigen van hun architectuur, het versnellen van softwareontwikkeling, en het verbeteren van het reactievermogen en het bijwerken van hun systemen. De ontwikkeling van technieken voor infrastructuurautomatisering heeft ook bijgedragen tot de wijdverspreide toepassing van de architectuur. Hieronder volgen enkele marktleiders die microservice-architectuur in hun systemen toepassen:
Amazon
De commerciële website van Amazon was in het begin een monoliet met ingewikkelde verbindingen tussen de verschillende activiteiten. Dit vereiste zorgvuldige softwareontwikkeling telkens wanneer een update of schaalbaarheidstaak moest worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat niets mislukte. Deze strategie was destijds gebruikelijk. De monolithische architectuur werd gebruikt om zelfs grootschalige technische initiatieven van grote bedrijven te ontwikkelen.
Maar toen het gebruikersbestand van Amazon groeide, huurden ze extra mensen in om eraan te werken, wat resulteerde in een grotere codebase. Daardoor werd de architectuur moeilijker te veranderen, waardoor de verwerkingskosten stegen en de ontwikkelingslevenscyclus langer werd.
Om deze problemen op te lossen brak Amazon zijn grote, monolithische systemen op in kleinere, autonome bedrijfsapplicaties. Ontwikkelaars onderzochten de broncode in de eerste fasen en isoleerden delen van de code die een enkel doel dienden. De eenheden werden daarna ingesloten in een webservicelaag. Er werden bijvoorbeeld verschillende modules gemaakt voor verschillende knoppen en rekenmachines. Momenteel ontwikkelt en distribueert Amazon producten als AWS en Apollo, wat het voor andere ondernemingen eenvoudiger maakt om microservices te omarmen.
Netflix
Netflix is net als Amazon een voorloper in de microservices-architectuur. Toen de streaminggigant verschillende schaalbaarheidsuitdagingen en dienstonderbrekingen ondervond, begon zijn verhuizing in 2008.
Toen een gegevensbeheersysteem van Netflix crashte, waardoor de verzending van dvd's naar abonnees drie dagen lang werd geblokkeerd, besefte het bedrijf dat het tijd was om over te schakelen op microservices. Netflix koos Amazon Web Services (AWS) als zijn cloudleverancier om zijn cloudmigratiedoelstellingen te verwezenlijken.
In 2009 begon Netflix zijn monolithische architectuur één voor één om te zetten in een microservices-architectuur. Het begon met de conversie van zijn niet-gebruikersgerichte film scripting platform om te draaien op de AWS cloud met behulp van een solitaire microservices architectuur. Het begon kort daarna met de migratie van zijn consumentensystemen naar microservices en voltooide het proces in 2012.
Uber
Vanwege uitbreidingsbarrières besloot ook Uber uit zijn monolithische structuur te breken, vergelijkbaar met Amazon en Netflix. Het ride-sharing netwerk ondervond moeilijkheden bij het combineren van zijn snel uitbreidende internationale activiteiten, evenals inefficiënties bij het creëren en introduceren van nieuwe diensten. Het kwam op het punt dat zelfs basale systeemupgrades en aanpassingen hoogopgeleide programmeurs vereisten vanwege de ingewikkelde applicatiestructuur.
Uber verdeelde zijn monolithische applicatie in een microservices architectuur aangedreven door de cloud om de problemen die dit met zich meebracht aan te pakken. Specifieke microservices voor bedrijfsactiviteiten, zoals reisgegevensbeheer en klantenbeheer, volgden al snel.
Zijn microservices de toekomst
Microservices-architectuur is een sterk concept met aanzienlijke voordelen voor het ontwikkelen en implementeren van bedrijfssystemen. Verschillende programmeurs en bedrijven hebben strategieën toegepast om API-poorten te exploiteren die kunnen worden gecategoriseerd als microservices, zonder ooit die naam te dragen of zelfs hun gedrag te identificeren als SOA.
Enkele technologiestacks proberen de problemen op te lossen die de microservices-architectuur probeert op te lossen, zoals UDDI. Ze zijn echter ingewikkeld om te implementeren en worden over het algemeen niet gebruikt in nieuwere systemen. Gezien de toenemende complexiteit en communicatiebehoeften van SaaS-programma 's, wearable technologie en het internet der dingen, is het duidelijk dat microservices-architectuur een veelbelovende toekomst heeft.
Een probleem waarmee microservices te kampen hebben, is dat elke eenheid mettertijd steeds afhankelijker van elkaar wordt. API Gateways en service discovery zijn in deze situatie zeer nuttig. Door een API Gateway te bouwen kunnen alle gebruikers via één enkel punt binnenkomen, zodat API Gateways verschillende API's voor klanten kunnen aanbieden. De API Gateway kan bovendien beveiligingsmaatregelen toepassen, zoals het bevestigen van de autorisatie van de klant om het verzoek in te dienen.
Hoe helpt AppMaster?
Zoals we al eerder hebben gezegd, is no-code-ontwikkeling de manier waarop ontwikkelaars coderen benaderen echt aan het herdefiniëren. Het heeft het voor gewone mensen mogelijk gemaakt om hun ideeën in softwareproducten om te zetten, zelfs zonder verschillende programmeertalen of ervaring. De vooruitgang van vele nuttige no-code platforms en tools heeft dit proces ook gemakkelijker gemaakt.
AppMaster is zo'n platform waar u uw producten vanaf nul kunt opbouwen, zelfs zonder codering! U kunt code creëren voor allerlei toepassingen en u geen zorgen maken over het inhuren van een heel team van ontwikkelaars. Dit is een veel eenvoudiger en minder duur proces. U hoeft zich geen zorgen te maken over het eigendom van de code die u maakt, want die is alleen van u.
Als moderne architectuurstijl is de microservices-architectuur een zeer goede en stabiele architectuurstijl voor het ontwikkelen van complexe applicaties en projecten. Het platform van AppMaster is gebouwd op het principe van microservice backends en microservice fronten. Alles schaalt dynamisch, dankzij de architectuurstijl. Dit betekent dat er automatisch geschaald kan worden als we een verhoogde belasting hebben op een bepaald onderdeel. Dit is te danken aan de scheiding van alle componenten in de microservice architectuur.
In plaats van het hele product te moeten schalen, wat onnodige resources kan kosten, kunnen we nu slechts één component schalen die specifiek een bepaalde vereiste taak uitvoert. Bovendien bieden wij onze klanten microservice backends aan met behulp van een ontwerper via ons platform. Zij kunnen vele backend microservices creëren met alleen ons platform.
Conclusie
Als je helemaal nieuw bent in de microservices architectuur, is het beter om klein te beginnen. Begin je project met één of twee componenten of modules. Met de tijd en ervaring kun je langzaam opschalen. Dit proces zal iets gemakkelijker verlopen als je al een monolithisch basissysteem hebt.
We hebben gezien wat microservice-architectuur is en wat de vele voordelen ervan zijn. Moderne toepassingen kunnen niet werken met een monolithische architectuurstijl zonder uiteindelijk tegen problemen aan te lopen. Hoewel de microservice-architectuur enkele complicaties kent, is het een veel betere keuze dan zijn tegenhanger. De microservices architectuur maakt het mogelijk voor software applicaties om op te schalen en innovatiever te worden.
