Mikroserwisy: czy Twoja firma e-commerce jest gotowa na podążanie za takim stylem architektonicznym?

Zawartość

Ostatnio obserwuje się rosnący trend w e-commerce, który przyjmuje podejście mikroserwisowe do architektury oprogramowania, które przyćmiło tradycyjne podejście: monolityczne. Wygląda na to, że mikrousługi dokonały przełomu w sferze IT, zmieniły wizję rozwoju oprogramowania współczesnych przedsiębiorców i otworzyły szerokie perspektywy dla cyfrowych firm.

Według ankiety przeprowadzonej przez IBM Market Development & Insights 56% respondentów twierdzi, że w ciągu najbliższych dwóch lat z dużym prawdopodobieństwem przyjmie podejście oparte na mikroserwisach. A 78% tych, którzy już wdrożyli mikroserwisy, nadal będzie w nie inwestować.

Zainteresowanie jest oczywiste, więc eksperci Dinarys nie mają innego wyjścia, jak tylko zagłębić się w tę kwestię. Dając jasne zrozumienie idei mikroserwisów, chcemy umożliwić Twojej firmie dokonanie pozytywnej zmiany o 180 stopni.

W tym artykule znajdziesz obszerny, ale zwięzły przegląd mikrousług, warunki wstępne ich szybkiego rozwoju oraz porównanie monolitycznych i mikrousług pod względem opłacalności i zrównoważonego rozwoju.

Czym są mikroserwisy?

Mikrousługi (lub architektura mikrousług) to metodologia, która buduje zepsute systemy, tworząc mniejsze, luźno powiązane, niezależnie wdrażalne i autonomicznie skalowalne usługi. Żyjąc własnym życiem, każda mikrousługa nadal zachowuje integralność całej aplikacji i przyczynia się do realizacji ogólnych celów biznesowych poprzez komunikację opartą na API.

Należy podkreślić, że większość korzyści biznesowych, zasługujących na mikrousługi, takich jak możliwość odizolowania testowania poszczególnych komponentów aplikacji, zwiększona szybkość dostarczania aplikacji itp., wynika z jej API-first.

Co więcej, mikroserwisy są uważane nie tylko za strukturę oprogramowania. To kultura organizacji, która sprawia, że ​​zespoły są bardziej wielofunkcyjne, dając im możliwość oceny, jak wpływają na produkty, nad którymi pracują.

Jaka jest alternatywa dla mikroserwisów?

Aby zrozumieć, dlaczego przyjęcie architektury mikrousług nabiera kształtu, wróćmy do jej odpowiednika metodologicznego: architektury monolitycznej.

Odnosząc się do definicji nietechnicznej, monolit to obiekt, który składa się z jednego masywnego materiału. W naszym przypadku architektura monolityczna to model architektury oprogramowania, który sprzyja rozwojowi aplikacji typu „wszystko w jednym”, w której wszystkie komponenty są zarządzane w jednej niepodzielnej jednostce, dystrybuowanej jako pojedynczy plik.

Źródło: martinfowler.com

Do niedawna architektura monolityczna była postrzegana jako ostateczne podejście, ale sprawy potoczyły się naprzód. Mimo że podejście monolitowe może zaspokoić podstawowe potrzeby biznesowe, wymagania rynku szybko się zmieniają, stwarzając możliwości wdrażania bardziej kompleksowych metod/podejść.

Dlaczego pojawiają się mikroserwisy?

Pojawienie się mobile-first, przejście na sprzedaż detaliczną omnichannel, dostępność technologii dostosowanych do rozwoju mikrousług i wiele innych powodów spowodowały tworzenie mikrousług. Obecnie jego przyjęcie jest tak szybkie, że 86% programistów na całym świecie przewiduje, że w ciągu najbliższych pięciu lat stanie się domyślną architekturą oprogramowania.

Przykłady firm odnoszących sukcesy, które przeszły na mikroserwisy

Oto kilka przykładów wiodących firm technologicznych, które korzystają z mikroserwisów:

• Netflix;
• Amazonka;
• Uber;
• eBay;
• Chmura dźwięku;
• Coca cola;
• Zalando;
• Etsy;
• Spotify;
• Twitter itp.

Jak powiedział kiedyś Smartbear: „Nie możesz rozmawiać o mikroserwisach bez wzmianki o Netflix”. Dlatego nie zerwiemy z tą tradycją, ponieważ Netflix w rzeczywistości jest uważany za jednego z pionierów we wdrażaniu mikroserwisów. Decydując się na przejście na mikro w 2009 r. z powodu problemów ze skalowaniem, firmie udało się zdobyć reputację najwyższej klasy usługi na swoim niszowym rynku i tak pozostaje do dziś, obsługując do 200 milionów subskrybentów na całym świecie.

Źródło: smartstudios.io

Micro Frontend: jak to się ma do mikroserwisów?

Przeglądając metodologie budowania platform, można zauważyć inny trend rozwojowy, który rezonuje z mikrousługami: architekturę mikro frontendu. Podczas gdy różne organizacje skupiały się głównie na rozwiązywaniu ograniczeń monolitycznego zaplecza, monolityczny kod bazowy frontendu również wiązał się z własnymi wyzwaniami.

Micro frontend jest częścią koncepcji rozwoju mikroserwisów, która obraca się wokół frontendowego tworzenia stron internetowych. Jest to podejście do architektury oprogramowania, w którym aplikacje frontendowe są podzielone na osobne, częściowo niezależne mikroaplikacje. Podobnie jak mikroserwisy, mogą być rozwijane, testowane i wdrażane indywidualnie, tworząc jednolity interfejs.

Kluczowe zalety Micro Frontend

Pojęcie mikro frontendu nie bez powodu zostało nazwane mikroserwisami. Korzyści płynące z tych dwóch podejść są dość podobne. Micro frontend ma następujące zalety dla zespołów frontendowych i firm e-commerce.

Trwałe aktualizacje

Micro frontend ułatwia podejmowanie indywidualnych decyzji dotyczących poszczególnych komponentów produktu, umożliwiając stałą i punktową aktualizację architektury, gdy tylko element tego wymaga. Dodatkowo mikrofrontend usprawnia testowanie nowych technologii i trybów interakcji — teraz można je realizować w bardziej odizolowany sposób.

Czystsza baza kodu

W przeciwieństwie do monolitycznego frontendu, komponenty microfrontendu mają znacznie mniejszy, a tym samym czystszy kod źródłowy, ułatwiający pracę z projektem, wprowadzanie zmian i zapobieganie wszelkim możliwym połączeniom komponentów.

Bezproblemowa skalowalność i wdrażanie

Każdy mikrofrontend ma własny ciągły potok dostarczania. Taka autonomiczna natura pozwala na łatwe tworzenie, testowanie i wdrażanie oprogramowania bez zakłócania stanu innych potoków i baz kodu.

Dla większej jasności możesz zainteresować się przeczytaniem „Co to jest DevOps Pipeline?”

Niezależność operacyjna

Bazy kodu architektury mikrofrontendowej działają nie tylko autonomicznie, ale także zespoły programistyczne. Każdy członek zespołu ma pełną kontrolę nad komponentami, z którymi pracuje. Zachęca do odpowiedzialności za wyniki końcowe i przyspiesza ogólny przepływ pracy programistycznej.

Źródło: bitsrc.io

W dzisiejszych czasach architektura mikro frontend jest szeroko stosowana w dużych firmach z rozproszonymi zespołami i wysokim wskaźnikiem żądań. Jest to odpowiednie rozwiązanie dla złożonych projektów, ponieważ z biegiem lat bazy kodu stają się coraz bardziej rozbudowane i wymagają bardziej skalowalnej architektury.

Zalety architektury mikrousług nad architekturą monolityczną

Zademonstrujmy dalej zalety mikroserwisów, przyglądając się ich wspólnym cechom i rysując paralelę między tym stylem architektonicznym a jego alternatywą: architekturą monolityczną.

Zalety mikroserwisów

Ogólnie rzecz biorąc, mikrousługi pozwalają firmom e-commerce projektować wielofunkcyjne i wysoce skalowalne aplikacje e-commerce, uprościć ich testowanie i częste wdrażanie oraz przyspieszyć czas wprowadzania na rynek.

Jednak potencjalne korzyści z mikrousług nie pojawiają się domyślnie — zależą od dokładnej implementacji mikrousług zgodnie z określonymi możliwościami biznesowymi i priorytetami. Metodologia mikroserwisów w połączeniu z doświadczonym zespołem ds. rozwoju e-commerce zaprezentuje następujące możliwości biznesowe.

Niezależne wdrożenie

Mniejsza baza i zakres kodu umożliwiają regularne ulepszenia i szybsze aktualizacje oprogramowania, co z kolei pozwoli Ci czerpać maksymalne korzyści z ciągłego wdrażania.

Autonomiczne skalowanie

Zajmując się poszczególnymi składnikami oprogramowania, możesz dowolnie usuwać, dodawać lub skalować oddzielną mikrousługę zgodnie z wymaganiami firmy, bez konieczności skalowania całej aplikacji. Docenisz całkowity koszt posiadania, ponieważ skalując tylko te usługi, których potrzebujesz, znacznie obniżysz koszt zasobów serwera w chmurze.

Różnorodność technologii

Możesz elastycznie wybierać języki, platformy programistyczne lub magazyny danych dla każdej mikrousługi. W ten sposób możliwe jest eksperymentowanie z nowymi technologiami bez konieczności angażowania się w określony stos technologiczny i przeprowadzanie aktualizacji bez poważnych problemów z wersjonowaniem bibliotek, ponownie dzięki łatwej w utrzymaniu i kompaktowej bazie kodu.

Konstrukcja odporna na uszkodzenia

Z reguły awaria pojedynczej mikroserwisu nie powoduje awarii całego systemu. Ponadto, mimo że zależności nadal istnieją między mikrousługami, sposób, w jaki skompilowano architekturę mikrousług, pozwala zapobiec kaskadowaniu awarii w całej aplikacji. Jest to szczególnie ważne w przypadku złożonych systemów, w których awarie nie są rzadkością.

Zwiększone bezpieczeństwo danych

Oczywiście modułowy charakter mikrousług o dużej powierzchni ataku może prowadzić do własnych wyzwań w zakresie bezpieczeństwa. Na szczęście z pomocą przychodzą bezpieczne interfejsy API. Gwarantują poufność przetwarzanych danych, umożliwiają pełną kontrolę nad wrażliwymi zasobami oraz filtrowanie ich żądań.

Dodatkowo, będąc odizolowanym, mikrousługa nie może uzyskać dostępu do danych posiadanych przez inną mikrousługę — również działając w celu odstraszenia cyberprzestępców. Gdy pojedyncza mikrousługa zostanie naruszona, hakerzy nadal muszą zacząć od nowa, aby zaatakować inne komponenty systemu.

Dzięki tej szczególnej korzyści znacznie łatwiej jest dostosować się do HIPAA, RODO i innych przepisów dotyczących bezpieczeństwa danych.

Skuteczna koordynacja między zespołami

Każdy zespół ds. rozwoju mikrousług musi koncentrować się na cyklu życia konkretnej usługi, aż dotrze ona do końcowego konsumenta. Z punktu widzenia kultury korporacyjnej taka struktura komunikacji pozytywnie wpływa na rozwój produktu. Bycie w pełni odpowiedzialnym za wyniki pracy pielęgnuje kulturę własności, określając granice zespołu i motywując zespoły do ​​większej produktywności i pomysłowości.

Wady architektury monolitycznej

Dla pełniejszego porównania monolitu z mikroserwisami omówimy powyższe punkty. Zobacz następujący podział.

Trudności z ciągłym wdrażaniem

Reprezentując jednoczęściowy kod, w którym każdy element jest ściśle ze sobą powiązany, monolityczna architektura wymaga ponownego wdrożenia całej aplikacji na raz. W przeciwnym razie istnieje większe prawdopodobieństwo, że niezaktualizowane komponenty nie będą później działać poprawnie. Ten problem zmniejsza częstotliwość wdrażania, szczególnie powodując problemy dla programistów interfejsu użytkownika, ponieważ ich praca obejmuje częste wdrażanie.

Słaba skalowalność

Chociaż tworzenie mikrousług jest wysoce elastyczne pod względem skalowania, aplikacje monolityczne umożliwiają skalowanie tylko w jednym wymiarze, duplikując kopie aplikacji. Podobnie jak w przypadku wdrożenia, oddzielne punkty funkcyjne nie mogą być skalowane niezależnie, ponieważ każdy z nich może mieć inne wymagania dotyczące zasobów.

Blokada technologii

Architektura monolityczna stanowi również przeszkody dla przyjęcia nowych technologii oraz zwiększa czas i koszty potrzebne do zmiany frameworków lub języków. Czasami odnosi się to nawet do wersji technologii, co sprawia, że ​​jesteś w przenośni przywiązany do stosu technologii, który wybrałeś od początku, bez możliwości odwrócenia go.

Ponadto trudności w zmianie technologii mogą sabotować ulepszenia. Aktualizacja pewnej części oprogramowania może mieć negatywny wpływ na inną część.

Brak odporności na awarie

W przeciwieństwie do mikrousług, awarie środowiska uruchomieniowego są znacznie częstsze w systemach monolitycznych. Ponieważ każdy element działa w tym samym środowisku, a wszystkie instancje systemu są identyczne, awaria pojedynczego komponentu może negatywnie wpłynąć na stabilność ogólnej wydajności.

Problemy z bezpieczeństwem

Monolityczny wzór ma swoje wady, jeśli chodzi o bezpieczeństwo dużego, wielopłaszczyznowego systemu. Monolityczny charakter zwiększa ryzyko rozprzestrzeniania się złośliwego oprogramowania w całej aplikacji. Aby zapobiec dalszemu rozprzestrzenianiu się, konieczne jest zablokowanie komponentu, który został naruszony, co skutkuje zawieszeniem całej wydajności aplikacji. Według Gartnera średni koszt jednej minuty przestoju IT wynosi 5600 USD.

Co więcej, solidne, wielofunkcyjne środowisko utrudnia określenie, który dokładnie komponent wymaga poprawki.

Długie onboarding dla nowicjuszy

Specyfika architektury monolitycznej może również hamować procesy rozwojowe. Oprogramowanie monolityczne może być trudne do zrozumienia, a czasami może zająć dużo czasu nowicjuszom zapoznanie się i zaznajomienie się z bazą kodu w celu wniesienia rozsądnego wkładu.

Co więcej, niewyraźne granice modułów utrudniają utrzymanie dyscypliny w zespole programistycznym, a także przypisywanie jasnych obowiązków. Oczywiście im większy projekt, tym bardziej skomplikowane staje się to zadanie.

Monolit jeszcze się nie skończył. Co utrzymuje go na powierzchni?

Choć rozwój mikroserwisów stopniowo zaczyna wypierać architekturę monolityczną, nie możemy tak szybko z niej zrezygnować. Ruch monolityczny ma wiele mocnych stron do zaoferowania firmom e-commerce, co pozwala na utrzymanie popytu.

Istnieje wiele przykładów firm, które pozostały przy architekturze monolitycznej i rozkwitły. O dziwo, internetowa wersja Facebooka ma monolityczny backend PHP. Tacy giganci mediów społecznościowych, jak Instagram i Reddit, również wykorzystują swoją oryginalną, monolityczną bazę kodu, codziennie przeprowadzając aktualizacje i stwierdzają, że wszystko działa dobrze.

Główną zaletą architektury monolitycznej jest prostota infrastruktury. Przyspiesza to wdrażanie aplikacji, skalowanie i kompleksowe testowanie. Monolity z pewnością dobrze się sprawdzają, gdy dotyczą małych aplikacji z niewielką liczbą użytkowników.

Jednak monolit-first może być również szeroko rozpowszechniony w przedsiębiorstwach. Nawet najbardziej wykwalifikowani programiści nie określą od początku dokładnych granic między mikrousługami. Z tego powodu niektórzy praktycy twierdzą, że przejście bezpośrednio do mikroserwisów może być ryzykowne.

Monolity dają dobrą okazję do oceny złożoności projektu i decydowania o właściwych granicach komponentów w procesie. W naszej praktyce dość często obserwujemy tendencję do rozpoczynania od aplikacji monolitycznych, a następnie dzielenia ich na samodzielne mikroserwisy.

Kiedy należy przenieść nacisk z systemów monolitycznych na mikroserwisy

W miarę rozwoju technologii e-commerce mikrousługi są generalnie kluczem do długoterminowego sukcesu firmy i wysokiego poziomu konkurencyjności.

Jednak jako doświadczeni programiści e-commerce twierdzimy, że wszystko jest względne. Każdy projekt ma swoje tajniki, które należy dogłębnie przeanalizować przed ostatecznym werdyktem: przejście do mikroserwisów lub nie.

Przejście na rozwój mikrousług oznacza całkowitą zmianę sposobu myślenia, procesów biznesowych i narzędzi.

Aby upewnić się, że Twoja firma może zarządzać mikrousługami i zmniejszyć ryzyko przeciążenia infrastruktury i niepotrzebnych kosztów, przedstawimy przegląd głównych pytań, które należy zadać przed przyjęciem tego wzorca architektonicznego.

Jaka jest twoja kultura korporacyjna?

Według socjologa Rona Westruma w organizacjach technologicznych istnieją trzy modele organizacyjne: patologiczny, biurokratyczny i generatywny. Aby zmierzyć swoją kulturę organizacyjną, zadaj jedno proste pytanie: „Kiedy ktoś przynosi do Twojej firmy złe wieści, jak Twoja firma reaguje?”

Jeśli twoi posłańcy zostali „zastrzeleni”, to twój model jest patologiczny. Takie firmy są zwykle motywowane strachem i mają tendencję do zniekształcania informacji, aby zrobić lepsze wrażenie. Jeśli zaniedbuje się posłańców, oznacza to biurokratyczną kulturę. Takie organizacje w większości kierują się zasadami i nie przyjmują innowacji. I wreszcie, jeśli szkoli się posłańców, wtedy Twoja organizacja jest generatywna i dąży do dobrych wyników.

Dlatego organizacje z modelem generatywnym są najbardziej odpowiednie do budowania mikroserwisów.

Czy Twój projekt oprogramowania był już wcześniej zintegrowany z procesami DevOps?

Dla firm, które rozważają mikrousługi, nadal niezbędne są dojrzałe metodologie rozwoju i obsługi. Powinieneś upewnić się, że masz wszystkie odpowiednie narzędzia, takie jak potok CI/CD i Kubernetes, aby przygotować się na zmiany.

Oprócz wszystkich niezbędnych narzędzi, aby czerpać maksymalne korzyści z mikroserwisów, ważne jest również posiadanie profesjonalnego zespołu DevOps. Przyspieszą proces w kierunku lepszej jakości produktu, eliminacji błędów i zwiększonego poziomu wartości biznesowej.

Przeczytaj więcej, aby uzyskać dalsze wyjaśnienia: „Jak zatrudnić inżyniera DevOps w 2021 r.”

Czy Twoje narzędzia do monitorowania są wystarczająco solidne, aby obsługiwać mikrousługi?

Kontrola kondycji mikrousług jest istotną częścią ogólnej wydajności oprogramowania. Powinieneś być dobrze wyposażony w skuteczne narzędzia monitorujące, aby uzyskać wgląd w działanie każdego oddzielnego komponentu, identyfikować przyczyny awarii i przygotowywać na czas odzyskiwanie dla tej mikrousługi.

Co chcesz osiągnąć dzięki architekturze mikroserwisów?

Planując podążanie za koncepcją mikroserwisów, powinieneś przeanalizować swoje dane biznesowe, wiedzieć, na jakie zmieniające się potrzeby klientów chcesz odpowiedzieć i określić, co będziesz potrzebować, aby osiągnąć kolejny poziom. Współpracując ściśle z niezawodnym zespołem specjalistów e-commerce, możesz szybciej decydować o kierunku i tempie rozwoju swojego biznesu.

Architektura mikrousług może być dla Ciebie dobra, jeśli Twoja organizacja dąży do następujących celów:

• Szybszy czas na rynek;
• Lepszy zwrot z inwestycji przy obniżonym całkowitym koszcie posiadania;
• Zwiększona odporność aplikacji;
• Zwiększona skalowalność;
• Łatwiejsze debugowanie i konserwacja;
• Płynny outsourcing itp.

Wieża Nakagin Capsule Tower w Tokio dobrze podsumowuje ideę mikroserwisów. Budynek reprezentuje dwie połączone ze sobą betonowe wieże, składające się ze 140 prefabrykowanych lekkich kapsuł. Kapsuły są indywidualnie mocowane do wież za pomocą śrub o wysokim napięciu i można je łatwo usunąć bez wpływu na inne.

Ostateczne powiedzenie

Ruch mikroserwisów sięga 2005 roku, kiedy to terminu „micro web service” po raz pierwszy użył dr Peter Rogers na konferencji poświęconej cloud computing. Od tego czasu ten styl architektury oprogramowania nabrał tempa.

Mikroserwisy to zupełnie nowe podejście do tworzenia architektury oprogramowania, które zostało już przyjęte przez wiele wiodących firm e-commerce. Oczekuje się, że ten styl architektoniczny wkrótce stanie się domyślnym stylem.

Jak na obecną sytuację na rynku, w konkretnych przypadkach nadal dominuje architektura monolityczna. Możliwość migracji mikroserwisów w dużej mierze zależy od wymagań danego biznesu, ponieważ każda firma e-commerce ma inną wizję realizacji swojej wartości, wymagając unikalnych rozwiązań. W Dinarys koncentrujemy się na indywidualności biznesowej i rozważamy potrzebę migracji do mikrousług w ramach potencjału danej firmy.

Skontaktuj się z nami, a w razie potrzeby zaplanujemy i zmodernizujemy architekturę Twojego projektu z wykorzystaniem najlepszych praktyk mikroserwisowych. Planowanie architektury odnosi się do fazy odkrywania naszego przepływu pracy, w której dokładnie badamy Twoją firmę, tworzymy prototyp produktu, dokumentację bazową i sprawdzamy gotowość Twojej firmy do mikrousług.

Zdecydowanie warto przyjrzeć się tej możliwości, ponieważ mikroserwisy to doskonała podstawa do poważnej pracy z dużymi obciążeniami.