Mikro Hizmet Dayanıklılığına Giriş
Mikro hizmetler mimarisi, yazılım geliştirmede çeviklik, ölçeklenebilirlik ve sürdürülebilirlik sağlama yeteneği nedeniyle kuruluşlar tarafından benimsenerek son birkaç yılda önemli bir popülerlik kazandı. Bununla birlikte, mikro hizmet uygulamaları büyük ölçüde dağıtılmış sistemlere dayandığından, tasarım ve performansları için esneklik kritik hale gelir.
Mikro hizmet esnekliği, bir uygulamanın hatalara dayanma, kullanılabilirliği sürdürme ve dağıtılmış ortamlarda tutarlı performans sağlama yeteneğidir. Mikro hizmetlerdeki esneklik kalıpları, uygulamaların arızaları zarif bir şekilde yönetmesini sağlayan ve karmaşık, dağıtılmış sistemler karşısında istikrar sağlayan bir dizi yerleşik mekanizmadır. Esneklik modellerini uygulayarak, geliştiriciler beklenmeyen hataların veya aşırı yükün sistem üzerindeki etkisini en aza indirebilir, kesinti sürelerini azaltabilir ve uygulamanın genel performans özelliklerini geliştirebilir.
Mikro Hizmetlerde Dayanıklılık Modelleri Neden Uygulanır?
Dağıtılmış bir ortamda ağ gecikmesi, yanıt vermeyen hizmetler, donanım arızaları veya diğer öngörülemeyen olaylar nedeniyle arızalar kaçınılmazdır. Bu belirsizlikleri kucaklamak ve bunları etkili bir şekilde ele almak için stratejiler geliştirmek çok önemlidir. Başarısızlıklara verimli bir şekilde yanıt veren, uygulamanın kullanılabilirliğini ve işlevselliğini sağlayan hataya dayanıklı bir sistem oluşturmaya yardımcı olduklarından, esneklik kalıplarının devreye girdiği yer burasıdır. Mikro hizmetlerde esneklik kalıplarını kullanmak, birkaç önemli avantaj sağlar:
- Azaltılmış hizmet aksama süresi: Esneklik modelleri, bir uygulamanın arızalardan hızla kurtulmasına yardımcı olarak hizmet kesintilerini en aza indirir ve son kullanıcılar için yüksek kullanılabilirlik sağlar.
- Daha iyi hata yalıtımı: Esneklik kalıplarını dahil ederek, geliştiriciler arızaları etkili bir şekilde izole edebilir, sorunların tüm sisteme yayılmasını ve kademeli kesintilere neden olmasını önleyebilir.
- Gelişmiş sistem performansı: Esnek bir mikro hizmet uygulaması, artan yük ve ağ gecikmesi gibi çeşitli sorunları verimli bir şekilde ele alarak tutarlı performansı daha iyi koruyabilir.
- Artan kullanıcı memnuniyeti: Güvenilir ve tutarlı performans, kullanıcı deneyimini iyileştirerek müşteri güvenini ve bağlılığını artırır.
Geliştiriciler, esneklik kalıplarını birleştirerek, başarısızlıklara dayanabilen ve onlardan öğrenip uyum sağlayabilen uygulamalar geliştirerek gelişen ve dayanıklı bir sistem sağlayabilir.
Ortak Esneklik Modelleri
Mikro hizmetler mimarisindeki hataların üstesinden gelmek için en iyi uygulamalar olarak çeşitli esneklik modelleri ortaya çıkmıştır. Her model belirli zorlukları ele alır, uygulamanın çalışır durumda kalmasını sağlar ve öngörülemeyen olaylar karşısında tutarlı bir şekilde performans gösterir. Geliştiriciler, uygulamalarının benzersiz gereksinimlerine en uygun esneklik stratejisini uyarlamak için bu kalıpları karıştırabilir ve eşleştirebilir. En yaygın esneklik modellerinden bazıları şunlardır:
- Devre Kesici Düzeni
- Bölme Kalıbı
- Zaman Aşımı ve Yeniden Deneme Modeli
- Hız Sınırlayıcı Modeli
- Geri Dönüş Modeli
- Sağlık Kontrolü API Kalıbı
Bu kalıpları ve pratik uygulamalarını anlamak, geliştiricilere yüksek dayanıklılık, kullanılabilirlik ve performans gösteren mikro hizmet uygulamaları oluşturmak için ihtiyaç duydukları avantajı sağlayabilir.
Devre Kesici Düzeni
Devre Kesici modeli, dağıtılmış bir sistemdeki hizmetler genelinde art arda gelen arızaları önlemek için mikro hizmet mimarisinde kullanılan temel bir esneklik mekanizmasıdır. Elektrik devre kesicileri konseptinden ilham alan bu model, tüm sistemi çökertmeden beklenmeyen hataların zarif bir şekilde ele alınmasını sağlayan arıza hızlı bir yaklaşım sağlar.
Tipik bir mikro hizmet mimarisi, birbiriyle iletişim kuran birden çok hizmetten oluşur. Bir hizmetin kullanılamaması veya artan gecikme süresi gibi sorunlarla karşılaştığında, bağımlı hizmetler de gecikmelerle karşılaşabilir veya yanıt vermeyebilir. Devre Kesici modelinin devreye girdiği yer burasıdır. Bir hizmetin ne zaman tehlikeli bir durumda olduğunu algılar ve trafiği sistemden uzaklaştırarak sistemdeki kararlılığı korur.
Devre Kesici düzeni üç durumda çalışır: kapalı , açık ve yarı açık .
Kapalı Durum
Bu, herhangi bir hatayla karşılaşılmadığında normal çalışma durumudur. Bu durumda, istemciden gelen tüm istekler aşağı akış hizmetine iletilir.
Açık Durum
Önceden belirlenmiş sayıda hata veya sürekli hizmet yokluğu ile karşılaşılırsa, devre kesici açık duruma geçer. Bu durumda, Devre Kesici hatalı hizmete istek göndermeyi durdurur, anında bir hata yanıtı verir ve sorunun sistem genelinde art arda yayılmasını engeller. Bu aynı zamanda hizmetin toparlanması için zaman verir.
Yarı Açık Durum
Belirli bir süre geçtikten sonra (sıfırlama zaman aşımı olarak bilinir), Devre Kesici yarı açık duruma girer. Kurtarmasını test etmek için sıkıntılı hizmete sınırlı sayıda istek yapılmasına izin verir. Hizmet kurtarıldıysa ve istekleri hatasız olarak işlerse, devre kesici kapalı duruma geri döner. Aksi takdirde, açık duruma geri dönerek iyileşme için daha fazla zaman tanır.
Devre Kesici modelini uygulamak için geliştiriciler, farklı programlama dilleri için Hystrix, Resilience4j veya Polly gibi çeşitli kitaplıkları ve çerçeveleri kullanabilir. Alternatif olarak, AppMaster gibi kodsuz araçlarla, kalıp uygulamasının incelikleri hakkında endişelenmeden esnek mikro hizmetler oluşturabilirsiniz.
Bölme Kalıbı
Bir mikro hizmet mimarisinde, bir hizmet arızasının tüm sistemi çökertmesini önlemek için kaynakları ve bileşenleri izole etmek çok önemlidir. Gemi bölümlendirme tasarımından türetilen Bölme modeli, bu yalıtımı, kararlılığı ve kullanılabilirliği korumak için kaynakları ayırarak başarır.
Birden fazla su geçirmez bölmesi olan bir gemi düşünün; kompartımanlardan biri hasar görüp su bassa bile, diğer kompartımanlar etkilenmeden gemiyi su üstünde tutar. Benzer şekilde Bölme modeli, kaynakları iş parçacıkları, işlemler ve bağlantı havuzları gibi ayrı bölümlere ayırır. Bir bölüm bir sorunla karşılaşırsa, diğerleri çalışmaya devam ederek arızanın tüm sistem boyunca art arda yayılmasını engelleyebilir.
İki ana bölme yalıtımı türü vardır:
- Kaynak düzeyinde yalıtım: Bu tür bir yalıtım, iş parçacığı ve bağlantı havuzları gibi kaynakları farklı hizmetler arasında tahsis etmeyi başarır ve bir hizmetteki çekişmenin diğerlerini etkilememesini sağlar.
- Süreç düzeyinde izolasyon: Bu strateji, hizmetleri ayrı süreçlere veya kapsayıcılara ayırmaya odaklanır. Bir hizmet çökerse, diğerleri etkilenmeden çalışmaya devam eder.
Bölme modelinde doğru yalıtım türünün seçilmesi, uygulamanızın gereksinimlerine, altyapısına ve kaynak kısıtlamalarına bağlıdır. AppMaster gibi No-code araçlar, mikro hizmetlerinizde verimli bölümleme oluşturmanıza yardımcı olarak hata toleransını ve dayanıklılığı önemli ölçüde artırır.
Zaman Aşımı ve Yeniden Deneme Modeli
Dağıtılmış bir sistemde, ağ gecikmesi veya kullanılamaması gibi çeşitli dış etkenler, isteklerin beklenenden uzun sürmesine neden olabilir. Uzun süreli gecikmeler, sistemin yanıt vermemesine neden olarak darboğazlara neden olabilir. Zaman Aşımı ve Yeniden Deneme modeli, bu zorluğun üstesinden gelmek için bir esneklik mekanizması olarak kullanılır.
Zaman Aşımı ve Yeniden Deneme modeli, işlemler için belirli bir zaman sınırı (veya zaman aşımı) belirlemeyi içerir. Bir işlem belirlenen eşik içinde tamamlanmazsa, bu bir başarısızlık olarak kabul edilir. Yeniden deneme mantığı yerinde olduğunda, işlem tamamen pes etmeden ve bir hata döndürmeden önce belirli sayıda yeniden denenebilir.
Zaman Aşımı ve Yeniden Deneme modelini etkili bir şekilde kullanmak için bazı ipuçları:
- Uygun zaman aşımlarını seçin: Zaman aşımları, hizmetin beklenen gecikme süresine ve uygulamanızın yanıt verme gereksinimlerine göre dikkatlice ayarlanmalıdır. Zaman aşımlarını çok düşük ayarlamak gereksiz yeniden denemeleri tetikleyebilirken, aşırı yüksek değerler sistem yükünü artırabilir ve yanıt verebilirliği azaltabilir.
- Yeniden deneme denemelerini sınırla: Belirsiz işlem döngüsünü önlemek için sabit sayıda yeniden deneme yapılmalıdır. Maksimum yeniden deneme sayısı, uygulamanızın hata işleme kapasitesine ve performans gereksinimlerine göre ayarlanmalıdır.
- Üstel geri alma kullanın: Yeniden deneme girişimleri arasındaki gecikmeyi artırmak (üstel geri alma olarak bilinir), hizmet üzerindeki baskıyı hafifletebilir ve daha yüksek bir kurtarma şansı sunabilir.
- Bağımsızlığı ele alın: Yeniden denemelerin verileriniz üzerinde istenmeyen yan etkileri olmadığından emin olun. Bir istek başarısız olsa ve işlem yeniden denense bile, aynı girdi parametrelerine sahip birden çok çağrının aynı sonuçları vermesini garanti etmek için idempotent işlemleri kullanın.
AppMaster gibi kodsuz platformlar, uygun zaman aşımlarını ayarlamak ve karmaşık kod yazmak zorunda kalmadan yeniden denemeleri yönetmek için kullanıcı dostu arabirimler sağlayarak Zaman Aşımı ve Yeniden Deneme modelini verimli bir şekilde uygulamanıza yardımcı olabilir.
Hız Sınırlayıcı Modeli
Hız Sınırlayıcı modeli, gelen isteklerin oranını kontrol ederek hizmetleri aşırı yükten korumak için tasarlanmış dağıtılmış sistemlerde yaygın bir esneklik modelidir. Belirli bir zaman diliminde işlenen isteklerin sayısını sınırlayan bu model, bir hizmetin değişen yük koşullarında kararlı, yanıt verebilir ve kullanıcılar tarafından kullanılabilir durumda kalmasını sağlar. Mikro hizmetlerde yaygın olarak kullanılan birkaç oran sınırlama stratejisi vardır:
- Sabit Aralık: Bu stratejide, belirli bir zaman aralığında sabit sayıda isteğe izin verilir. Sınıra ulaşıldığında, istekler bir sonraki zaman aralığına kadar reddedilir. Ancak bu yaklaşım, yoğun trafik dönemlerinde haksız yere istekleri engelleyebilir.
- Sürgülü Pencere: Belirteç kovası algoritması olarak da bilinen kayan pencere yaklaşımı, belirli bir süre boyunca izin verilen istek sayısını temsil eden bir belirteç kovasını sürekli olarak yeniden doldurarak çalışır. Bir istek geldiğinde, bir belirteç tüketilir. Kova boşsa istek reddedilir. Bu yöntem, değişen trafik koşullarının daha esnek bir şekilde ele alınmasına izin verir.
- Leaky Bucket: Belirteç kovasına benzer şekilde, sızdıran kova algoritması kovayı sabit bir oranda boşaltarak hız limitleri uygular. Gelen istekler kovaya eklenir ve kova taşarsa istekler reddedilir. Bu strateji, hizmette tutarlı bir işlem hızı sağlar.
Hız Sınırlayıcı modelinin uygulanması tipik olarak aşağıdaki adımları içerir:
- Hizmetinizin ihtiyaçlarına göre uygun bir oran sınırlama stratejisi seçin.
- Seçilen stratejiyi uygulayan bir hız sınırlayıcı ara yazılımı veya bileşeni yapılandırın.
- Hız sınırlayıcı ara yazılımını istenen mikro hizmet endpoints uygulayın.
- Hız limiti ayarlarını sistem yüküne ve performans gereksinimlerine göre izleyin ve ayarlayın.
Geri Dönüş Modeli
Geri Dönme modeli, hatalar meydana geldiğinde veya bir hizmet geçici olarak aşırı yüklendiğinde mikro hizmet tabanlı bir uygulamanın kararlılığının ve kullanılabilirliğinin korunmasına yardımcı olur. Bir hizmet bir isteği işleyemediğinde geri dönüş yanıtı olarak bilinen alternatif bir yanıtın döndürülmesine olanak tanır. Bunu yaparak, Geri Dönüş modeli, birincil hizmet istenen sonucu sağlayamasa bile kullanıcıların anlamlı geri bildirim almalarını sağlar. Geri Dönme modelini etkili bir şekilde uygulamak için aşağıdaki adımları göz önünde bulundurun:
- Bir hizmetin aşırı yüklenebileceği olası hata senaryolarını veya durumları tanımlayın.
- Önbelleğe alınmış verileri, varsayılan değerleri döndürme veya kullanıcı dostu bir hata mesajı sunma gibi her senaryo için uygun geri dönüş yanıtlarını veya eylemlerini belirleyin.
- Hata koşullarını algılayan ve uygun geri dönüş eylemlerini yürüten ara yazılım veya sarmalayıcı bileşenleri uygulayın.
- Uygunluklarını ve etkililiklerini sağlamak için geri dönüş yanıtlarını ve eylemlerini periyodik olarak gözden geçirin.
Geri Dönme modeli, mikro hizmet tabanlı uygulamaların kullanılabilirliğini daha da artırmak için Devre Kesici ve Yeniden Deneme modelleri gibi diğer esneklik modelleriyle birleştirilebilir.
Sağlık Kontrolü API Kalıbı
Yüksek düzeyde kullanılabilir ve esnek bir dağıtılmış sistem sürdürmenin temel yönlerinden biri, hizmetlerinin sağlığının izlenmesidir. Durum Denetimi API modeli, mikro hizmet tabanlı bir uygulama içindeki bireysel hizmetlerin durumu hakkında gerçek zamanlı bilgi sağlayan bir izleme mekanizması sunar. Bir Durum Denetimi API'sinin uygulanması, sorunların erken tespit edilmesini sağlayarak, bunlar artmadan ve sistemin genel performansını etkilemeden önce önleyici eylemlerin alınmasına olanak tanır. Durum Denetimi API modelini uygulamak için şu adımları izleyin:
- Her hizmet için yanıt süresi, hata oranı, kaynak kullanımı veya hizmetin işlevselliğiyle ilgili herhangi bir özel ölçüm gibi kritik durum göstergelerini tanımlayın.
- Beklenen yanıt biçimleri ve veri türleriyle birlikte gerekli durum göstergelerini içeren paylaşılan bir Durum Denetimi API sözleşmesi veya belirtimi geliştirin.
- Her hizmette paylaşılan sözleşmeye göre Sağlık Kontrolü endpoints uygulayarak doğru ve güncel sağlık bilgileri sağladıklarından emin olun.
- Otomatikleştirilmiş sorun algılamayı, bildirimleri ve olası hafifletme stratejilerini etkinleştirmek için Durum Denetimi API'sini izleme ve uyarı sistemleriyle entegre edin.
Etkili bir Durum Denetimi API modeli, hizmet sağlığının proaktif olarak izlenmesini destekler ve mikro hizmet tabanlı bir uygulamada hizmet keşfini, yük dengelemeyi ve otomatik ölçeklendirme mekanizmalarını basitleştirir.
AppMaster gibi low-code ve no-code platformların artan popülaritesi ile mikro hizmetlerde dayanıklılık kalıpları uygulamak daha da verimli hale geliyor. Geliştiriciler, bu araçların görsel arayüzünden ve sürükle ve bırak özelliklerinden yararlanarak, kodlamanın karmaşık ayrıntıları hakkında endişelenmeden mikro hizmetlerini tasarlamaya ve güncellemeye odaklanabilir.
Esneklik Modellerini No-Code Araçlarla Uygulama
Bir mikro hizmet mimarisinde dayanıklılık modellerini benimsemek, özellikle teknik karmaşıklıklar ve gereken geliştirme çabası düşünüldüğünde karmaşık olabilir. No-code araçlar, teknik olmayan geliştiricilerin kodlama karmaşıklıkları konusunda endişelenmeden ölçeklenebilir mikro hizmetler oluşturmasına, güncellemesine ve sürdürmesine olanak tanıyarak bu zorluğu etkili bir şekilde çözer.
Bu araçlar, mikro hizmetlerin tasarlanması, oluşturulması ve dağıtılması sürecini basitleştiren ve geliştiricilerin düşük düzeyli uygulama ayrıntıları yerine uygulama mantığına odaklanmasını sağlayan görsel bir arabirim ve soyutlama katmanı sağlar. no-code çözümlerle, esneklik modellerini uygulamak daha modern ve uygun maliyetli bir süreç haline gelir ve ekiplerin arızalara dayanabilen ve yüksek kullanılabilirliği sürdürebilen son derece esnek uygulamalar oluşturmasına olanak tanır.
Mikro hizmetlerde esneklik kalıplarını uygulamak için no-code araçlar kullanmanın bazı önemli avantajları şunları içerir:
- Basitlik: No-code platformlar, görsel araçlar ve önceden oluşturulmuş bileşenleri kullanarak dayanıklılık kalıpları oluşturmanın ve uygulamanın basit bir yolunu sunarak, kodlama ve dağıtılmış sistemlerin inceliklerine ilişkin derinlemesine bilgi ihtiyacını ortadan kaldırır.
- Ölçeklenebilirlik: No-code çözümler, geliştiricilerin artan talebi kolayca karşılayabilen yüksek düzeyde ölçeklenebilir uygulamalar oluşturmasına olanak tanır. Bu platformlar, ölçeklendirme tekniklerinin karmaşıklığını soyutlayarak, kullanım ve kullanıcılardaki büyümeyi desteklemeyi kolaylaştırır.
- Maliyet etkinliği: Esneklik modellerini uygulamak için no-code araçlar kullanmak , geliştirme süresini, maliyetleri ve müteakip bakım ve güncellemeleri azaltır . Bu verimlilik, işletmeler için daha düşük giderler ve daha hızlı teslimat anlamına gelir.
- Azaltılmış teknik borç: No-code platformlar, taslaklardan otomatik olarak kod üreterek tutarlılığı garanti eder, kod tekrarı olasılığını veya eski bağımlılıkları ortadan kaldırır, böylece teknik borcu en aza indirir ve uygulamaların sürdürülebilir olmasını sağlar.
AppMaster Mikro Hizmet Dayanıklılığına Yaklaşımı
Önde gelen bir no-code geliştirme platformu olan AppMaster.io, mikro hizmetlerde esneklik modellerini uygulamaya yönelik kapsamlı bir yaklaşım benimsiyor. AppMaster, arka uç, web ve mobil uygulamalar oluşturmak için entegre bir ortam sağlayarak kullanıcıların son derece dayanıklı, ölçeklenebilir uygulamaları hızlı bir şekilde oluşturmasına ve devreye almasına olanak tanır.
AppMaster mikro hizmetlerinizde esneklik kalıplarını uygulamanıza şu şekilde yardımcı olur:
- Görsel Tasarım: AppMaster görsel tasarım araçları drag-and-drop basitliğiyle veri modelleri, iş mantığı, REST API ve WSS endpoints oluşturmanıza olanak tanır. Bu yaklaşım, karmaşık kod yazmadan mikro hizmetler tasarlamanıza ve dayanıklılık kalıpları uygulamanıza olanak tanır.
- Blueprint Tabanlı: AppMaster, tutarlılığı garanti eden ve teknik borcu ortadan kaldıran, planlardan uygulamalar oluşturur. Uygulama tasarımınızda her değişiklik yaptığınızda, AppMaster gerekli bileşenleri yeniden oluşturarak uygulamanızın güncel ve bakım yapılabilir durumda kalmasını sağlar.
- Yüksek Performans: AppMaster ile oluşturulan uygulamalar, arka uç hizmetleri için Go programlama dili ve ön uç uygulamaları için Vue.js , Kotlin veya SwiftUI kullanılarak oluşturulur ve yığın genelinde yüksek performans ve ölçeklenebilirlik sağlar.
- Şirket İçi veya Bulut Dağıtımı: AppMaster platformu, altyapınız üzerinde maksimum esneklik ve kontrol için uygulamalarınızı şirket içinde veya bulutta barındırmanıza izin vererek Docker konteynerleri aracılığıyla dağıtımı destekler.
- Açık API Uyumluluğu: AppMaster sunucu endpoints için otomatik olarak Swagger (OpenAPI) belgeleri oluşturarak uygulamalarınızı diğer sistemlerle entegre etmeyi veya üçüncü taraf geliştiricilerin API'lerinizi geliştirmesini sağlar.
- Kurumsal Derecede Ölçeklenebilirlik: Derlenmiş durum bilgisiz arka uç uygulamaları ve Postgresql uyumlu herhangi bir veritabanı desteği ile AppMaster, kurumsal ve yüksek yüklü kullanım durumları için etkileyici ölçeklenebilirlik sunarak uygulamalarınızın performans veya güvenilirlikten ödün vermeden büyük hacimli trafiği ve kullanımı kaldırabilmesini sağlar.
AppMaster esneklik yetenekleri ve güçlü no-code platformu, işletmelerin çeşitli kullanım durumlarında esnek mikro hizmetler mimarisi oluşturması ve sürdürmesi için doğru çözümü sağlar. Kuruluşlar, AppMaster yaklaşımını benimseyerek, günümüzün rekabetçi ve hızla gelişen dijital ekosisteminin gerektirdiği gerekli hata toleransına sahip uygulamalar oluşturabilir.
Çözüm
Mikro hizmet mimarisinde dayanıklılık modellerinin uygulanması, öngörülemeyen hatalara dayanabilen ve yüksek kullanılabilirliği sürdürebilen uygulamalar oluşturmak için çok önemlidir. AppMaster gibi No-code geliştirme platformları, kodlama ve dağıtılmış sistemlerin karmaşıklığını soyutlayarak bu hedeflere ulaşmak için verimli ve uygun maliyetli bir yaklaşım sunar ve böylece işletmelerin ölçeklenebilir ve esnek uygulamalar oluşturmasını sağlar.
Kuruluşlar, AppMaster no-code platformunun gücünden yararlanarak, sürekli değişen taleplere ve pazar koşullarına uyum sağlayabilen güvenilir ve yüksek düzeyde kullanılabilir mikro hizmetler mimarisinin avantajını elde ederken temel yetkinliklerine ve iş gereksinimlerine odaklanabilir.