Vor- und Nachteile von Microservices, die du kennen solltest
Die Microservice-Architektur ist ein Ansatz für das Systemdesign, bei dem komplexe Systeme in kleinere, besser verwaltbare Services aufgeteilt werden. Aus der Verwendung von Microservice-Frameworks ergeben sich skalierbarere, flexiblere und einfacher zu wartende Systeme.
Anwendungen, die mit dieser Architektur erstellt wurden, bestehen aus kleinen, unabhängig voneinander bereitstellbaren Services, die über APIs miteinander kommunizieren. Durch diese Aufteilung komplexer Systeme in kleinere Services bietet die Microservice-Architektur verbesserte Skalierbarkeit, Flexibilität und einfache Wartung.
Vorteile der Microservice-Architektur
- Schnellere Skalierbarkeit
- Verbesserte Fehlerisolierung
- Höhere Teamproduktivität
- Kürzere Deployment-Zeit
Höhere Kosteneffizienz
In diesem Leitfaden werden die Vor- und Nachteile von Microservices erklärt. Du erfährst auch, wie du Microservices gezielt verwalten und optimieren kannst, um die skalierbare App-Entwicklung zu vereinfachen. Die Microservice-Architektur ist für DevOps von entscheidender Bedeutung, da sie schnellere Entwicklungszyklen fördert, Risiken reduziert und die Skalierbarkeit und Resilienz verbessert.
Was sind Microservices?
Im Gegensatz zu monolithischen Anwendungen ermöglicht es eine Microservice-Architektur Teams, neue Funktionen zu implementieren und Änderungen schneller vorzunehmen, ohne einen großen Teil des vorhandenen Codes neu schreiben zu müssen.
Bei einer Microservice-Architektur werden Anwendungen in eine Reihe von unabhängig voneinander bereitstellbaren Services aufgeteilt. Mehrere Microservices bilden zusammen eine Anwendung, wobei jeder von ihnen eine Funktion für eine Domain bereitstellt.
Microservices interagieren lose miteinander über APIs wie REST oder gRPC. Teams können jeden Service separat bereitstellen und skalieren, was eine schnelle, häufige Bereitstellung großer, komplexer Anwendungen ermöglicht.
Wie funktionieren Microservices?
Die Microservice-Architektur unterscheidet sich erheblich von monolithischen Frameworks. Jeder Ansatz hat seine Stärken. Welcher ist der richtige für dich? Unter Microservices und monolithische Architektur im Vergleich erfährst du mehr darüber.
Das Microservice-Framework unterscheidet sich von der monolithischen Architektur, weil es keine einzelne Einheit bildet. Stattdessen handelt es sich um eine Sammlung unabhängig voneinander einsetzbarer Anwendungen. Ein API-Gateway vereinfacht Abhängigkeiten zwischen Anwendungen und Microservice-APIs, sodass Microservices ohne Unterbrechung gegen andere ausgetauscht werden können.
Folgende Merkmale kennzeichnen Microservices:
- Jeder Microservice wird autonom mit einer eigenen Geschäftslogik, Datenbank und API ausgeführt.
- Die Microservice-Architektur bietet Flexibilität für Plug-and-Play-Upgrades und vereinfacht so die Skalierung bestimmter Komponenten innerhalb einer Anwendung ohne Auswirkungen auf das gesamte System. Container sind das wichtigste Mittel, um Microservices auf Cloud-Plattformen wie Amazon AWS und Microsoft Azure bereitzustellen.
- DevOps-Tools wie Kubernetes und Docker verteilen die Rechenleistung und andere Ressourcen effizient an Microservices.
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Vorteile von Microservices
Microservices bieten Flexibilität und Agilität durch eine modulare Architektur und fördern so schnellere Entwicklungszyklen und eine einfachere Wartung.
Fünf Gründe, aus denen Unternehmen die Microservice-Architektur einführen:
1. Schnellere Skalierbarkeit
Da die einzelnen Services innerhalb der Microservice-Architektur unabhängig voneinander sind, können DevOps-Teams neue Komponenten nahtlos und ohne Ausfallzeit einführen. Sie können ohne Kompatibilitätsbedenken die beste Sprache oder Technologie für jeden Service auswählen.
Das Bereitstellen von Services auf mehreren Servern kann die Auswirkungen einzelner Komponenten auf die Leistung mindern und Unternehmen helfen, eine Bindung an einen bestimmten Anbieter zu vermeiden.
2. Verbesserte Fehlerisolierung
Die Microservice-Architektur besteht aus voneinander unabhängigen Teilen. Wenn bei einem Service ein Fehler oder ein Ausfall auftritt, breitet sich das Problem nicht auf das gesamte System aus.
3. Höhere Teamproduktivität
Die Microservice-Architektur ermöglicht es kleinen, spezialisierten Teams, sich auf die Entwicklung, das Deployment und die Wartung eines bestimmten Service zu konzentrieren, ohne durch die Komplexität des gesamten Systems belastet zu werden.
Die Microservice-Architektur fördert die Eigenverantwortung und das Fachwissen innerhalb der Teams, sodass spezialisierte Teammitglieder fundierte Entscheidungen treffen, schnell iterieren und eine hohe Servicequalität in ihrer Domain aufrechterhalten können.
4. Kürzere Deployment-Zeit
In monolithischen Architekturen erfordert jede Änderung ein erneutes Deployment der gesamten Anwendung. Die Microservice-Architektur dagegen ermöglicht schnellere Releases, da jeder Service eigenständig weiterentwickelt und bereitgestellt wird, wodurch das Risiko und der Zeitaufwand der Koordinierung von Änderungen in der gesamten Anwendung gemindert werden.
Diese Entkopplung der Services verbessert die Agilität. Du kannst Updates oder Fixes schnell und mit minimaler Unterbrechung des Gesamtsystems bereitstellen.
5. Höhere Kosteneffizienz
Die Microservice-Architektur optimiert die Ressourcenzuweisung und Wartung, da Teams an kleinen, klar definierten Services arbeiten. Der Aufwand wird auf bestimmte Services beschränkt, wodurch die Gesamtkosten für Entwicklung und Systemwartung sinken. Die Teams konzentrieren sich auf bestimmte Funktionen und stellen sicher, dass Ressourcen effizient und ohne Redundanz oder Überkapazitäten genutzt werden.
Nachteile von Microservices
- Erhöhte Komplexität: Da Microservices verteilt sind, kann das Management der Servicekommunikation eine Herausforderung sein. Entwickler müssen möglicherweise zusätzlichen Code schreiben, um eine reibungslose Kommunikation zwischen den Modulen zu gewährleisten.
- Herausforderungen bei Deployment und Versionierung: Die Koordination der Deployments und die Versionskontrolle über mehrere Services hinweg können komplex sein und zu Kompatibilitätsproblemen führen.
- Komplexität bei Tests: Das Testen von Microservices beinhaltet komplexe Szenarien, hauptsächlich bei Integrationstests für die verschiedenen Services. Die Orchestrierung kann dabei eine Herausforderung sein.
- Schwierigkeiten bei der Fehlerbehebung: Es kann schwierig sein, Fehler in einer Anwendung zu beheben, die mehrere Microservices mit jeweils eigenen Protokollen enthält. Ein einziger Geschäftsprozess kann auf mehreren Systemen gleichzeitig ausgeführt werden, was die Komplexität zusätzlich erhöht.
Herausforderungen beim Datenmanagement: Die Datenkonsistenz und Transaktionen über mehrere Services hinweg können komplex sein. Die Microservice-Architektur erfordert eine sorgfältige Datenverwaltung und -koordination, um die Datenintegrität zu unterstützen.
Viele Unternehmen bevorzugen Microservice-Architekturen zunehmend. Du kannst betriebliche Hürden überwinden und die Widerstandsfähigkeit innerhalb eines auf Microservices basierenden Systems fördern, indem du Best Practices für DevOps befolgst und die unten genannten Verfahren anwendest.
Management der Microservice-Architektur
- Überwachung und Protokollierung: Die Implementierung robuster Überwachungs- und Protokollierungssysteme ist entscheidend. Die Überwachung vereinfacht die Nachverfolgung der Serviceleistung in Echtzeit, das Auffinden von Engpässen und das Erkennen von Problemen. Umfassende Protokolle helfen Entwicklerteams, Fehler bei Transaktionen serviceübergreifend zu behandeln und nachzuverfolgen, was wiederum die Integrität und Zuverlässigkeit des Systems fördert.
- Effektive Kommunikation zwischen Services: Die Einrichtung effizienter Kommunikationskanäle zwischen Microservices ist unerlässlich. Gut definierte APIs sorgen für eine reibungslose Serviceinteraktion, verbessern den Systemzusammenhalt und minimieren Kommunikationsfehler.
- DevOps-Praktiken: DevOps-Praktiken sind entscheidend für das Management von Microservices. Continuous Delivery optimiert die Entwicklungs-, Test- und Deployment-Prozesse. DevOps fördert Agilität und Zuverlässigkeit, indem es Aufgaben automatisiert und so schnellere und zuverlässigere Releases sicherstellt und gleichzeitig die Stabilität und Skalierbarkeit der Microservice-Architektur erhält.
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Zentralisierung aller Informationen: Wenn du Microservices erstellst und die komplexe verteilte Architektur verwalten musst, bist du mit Compass gut beraten. Diese erweiterbare Developer-Experience-Plattform führt unzusammenhängende Informationen wie Entwicklungsergebnisse und die Teamzusammenarbeit an einem zentralen, durchsuchbaren Ort zusammen.
Optimierung von Microservices mit Compass
Die Microservices-Architektur ist besonders stabil: Wenn ein Aspekt einer App ausfällt, bleibt der Rest des Systems betriebsbereit. Darüber hinaus bietet sie Skalierbarkeit, Kosteneffizienz, Produktivitätsverbesserungen und beschleunigtes Deployment.
Die Microservice-Architektur ist jedoch komplex. Compass stoppt mit seinem Komponentenkatalog die ungebremste Verbreitung von Microservices. Es hilft bei der Einrichtung von Best Practices, beurteilt den Zustand der Software anhand von Scorecards und liefert Daten und Einblicke in die gesamte DevOps-Toolkette, indem es Erweiterungen verwendet, die auf der Atlassian Forge-Plattform erstellt wurden.
Vorteile von Microservices: Häufig gestellte Fragen
Was sind Beispiele für Unternehmen, die Microservices nutzen?
Zukunftsorientierte, dynamische Unternehmen wie Amazon, Netflix und Uber haben Microservices eingeführt. Sie können ihre Apps nach Bedarf skalieren, Services hinzufügen und auf den Markt reagieren. Ihre Systeme sind widerstandsfähig und sparen Kosten, denn wenn Systeme ausfallen, können die Kosten bis zu Tausende von Dollar pro Ausfallminute betragen.
Welche Faktoren sollte man bei der Auswahl von Microservices für ein Projekt berücksichtigen?
- Komplexität des Projekts: Die Microservices-Architektur kommt umfangreichen, komplexen Projekten zugute, weil sie Komplexität in überschaubare Services aufschlüsseln kann. Für einfache Projekte lohnt sich der Aufwand einer Microservice-Architektur oft nicht.
- Skalierbarkeitsanforderungen: Microservices sind gut geeignet, wenn eine Anwendung skalierbare und flexible Komponenten erfordert.
- Teamkompetenz: Die Microservices-Architektur erfordert spezielle Fähigkeiten, daher ist die Beurteilung des technischen Fachwissens des Entwicklungsteams unerlässlich.
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Betriebsbereitschaft: Die Implementierung einer Microservice-Architektur erfordert Entwicklungsmethoden, Kommunikationsstrukturen und Anpassungen operativer Prozesse. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass eine Organisation auf diese Änderungen vorbereitet ist.
Wie machen Microservices Wartungsarbeiten und Updates überschaubarer?
- Eine Microservice-Architektur ermöglicht gezielte Änderungen an bestimmten Services, ohne dass es zu Störungen in der Anwendung kommt. Im Gegensatz zu monolithischen Architekturen, bei denen eine einzelne Änderung eine Neubereitstellung des Systems erforderlich machen kann, ermöglicht die modulare Struktur von Microservices lokale Änderungen.
- Jeder Service arbeitet unabhängig mit klar definierten Grenzen und Funktionen. Diese Autonomie ermöglicht es Entwicklern, sich auf den Service zu konzentrieren, der Updates oder Wartungsarbeiten benötigt, wodurch die Auswirkungen von Änderungen minimiert werden.
Dieser granulare Ansatz optimiert den Entwicklungsprozess und reduziert das Risiko im Zusammenhang mit Updates, da Änderungen auf bestimmte Services beschränkt sind. Durch die Entkopplung der Services sorgen Microservices für einen überschaubaren und effizienten Wartungsprozess. Das fördert die Agilität und ermöglicht schnelle Updates, ohne die Stabilität der Anwendung zu beeinträchtigen.
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