Zalety i wady mikrousług, które musisz znać

Architektura mikrousług to podejście do projektowania polegające na dzieleniu złożonych systemów na mniejsze, łatwiejsze do zarządzania usługi. Wykorzystanie modelu mikrousług pozwala zyskać bardziej skalowalne, elastyczne i łatwiejsze w utrzymaniu systemy. 

Aplikacje zbudowane w oparciu o tę architekturę składają się z małych, niezależnie wdrażanych usług, które komunikują się ze sobą za pośrednictwem interfejsów API. Dzięki podziałowi skomplikowanych systemów na mniejsze usługi architektura mikrousług zapewnia lepszą skalowalność, elastyczność i prostotę obsługi technicznej.

Zalety architektury mikrousług:

• skalowanie w przyspieszonym tempie,

• lepsza izolacja błędów,

• większa produktywność zespołu,

• krótszy czas wdrażania,

• zwiększona efektywność kosztowa.

W tym przewodniku wyjaśniamy zalety i wady mikrousług oraz sposób zarządzania mikrousługami i ich usprawniania w celu łatwiejszego opracowywania skalowalnych aplikacji. Architektura mikrousług ma kluczowe znaczenie dla DevOps, ponieważ wspiera szybsze cykle tworzenia oprogramowania, zmniejsza ryzyko oraz poprawia skalowalność i odporność.

Czym są mikrousługi?

W odróżnieniu od aplikacji monolitycznych architektura mikrousług umożliwia zespołom szybsze wdrażanie nowych funkcji oraz wprowadzanie zmian bez konieczności pisania od nowa dużych fragmentów istniejącego kodu.

W ramach architektury mikrousług aplikacja jest dzielona na szereg niezależnie wdrażanych usług. Na aplikację składa się wiele mikrousług, a każda z nich zapewnia jedną z funkcji domeny.

Mikrousługi mogą ze sobą luźno współdziałać za pomocą interfejsów API, takich jak REST lub gRPC. Zespoły mogą wdrażać i skalować każdą usługę z osobna, co umożliwia szybkie i częste dostarczanie dużych, złożonych aplikacji.

Jak działają mikrousługi?

Architektura mikrousług znacznie różni się od architektury monolitycznej. Każde z tych podejść ma swoje zalety. Które z nich jest odpowiednie dla Ciebie? Aby to sprawdzić, zapoznaj się z artykułem Porównanie mikrousług z architekturą monolityczną.

Model mikrousług różni się od architektury monolitycznej tym, że nie działa jako pojedyncza jednostka. Stanowi natomiast zbiór niezależnie wdrażanych aplikacji. Brama API ułatwia powiązanie aplikacji z interfejsami API mikrousług, umożliwiając bezproblemową wymianę mikrousług na inne. 

Poniżej przedstawiamy cechy mikrousług:

• Każda mikrousługa działa autonomicznie z własną logiką biznesową, bazą danych i interfejsem API.

• Architektura mikrousług umożliwia elastyczne uaktualnianie plug-and-play, upraszczając skalowanie określonych komponentów w aplikacji bez wpływu na cały system. Podstawowym sposobem wdrażania mikrousług na platformach chmurowych, takich jak Amazon AWS i Microsoft Azure, są kontenery.

• Narzędzia DevOps, takie jak Kubernetes i Docker, pozwalają skutecznie dystrybuować moc obliczeniową i inne zasoby do mikrousług.

Zalety mikrousług

Dzięki modułowej architekturze mikrousługi zapewniają zwinność pozwalającą na skrócenie cykli tworzenia oprogramowania i uproszczenie obsługi technicznej.

Oto pięć powodów, dla których firmy stosują architekturę mikrousług:

1. Skalowanie w przyspieszonym tempie

Dzięki temu że każda usługa w ramach architektury mikrousług działa niezależnie, zespoły DevOps mogą bezproblemowo wprowadzać nowe komponenty bez generowania przestojów. Mogą też wybrać najlepszy język lub technologię każdej usługi bez obaw o zgodność.

Wdrażanie usług na wielu serwerach pozwala zmniejszyć wpływ poszczególnych komponentów na wydajność i pomóc firmom uniknąć uzależnienia od dostawcy.

2. Lepsza izolacja błędów

Architektura mikrousług jest podzielona na przedziały — jeśli w jednej usłudze wystąpi błąd lub awaria, problem nie rozprzestrzenia się na cały system.

3. Większa produktywność zespołu

Architektura mikrousług pozwala małym zespołom skoncentrować się na tworzeniu, wdrażaniu i obsłudze technicznej danej usługi bez konieczności zmagania się ze złożonymi aspektami całego systemu.

Architektura mikrousług sprzyja poczuciu własności i budowaniu wiedzy w zespołach, umożliwiając ich wyspecjalizowanym członkom podejmowanie merytorycznych decyzji, szybkie iteracje i utrzymanie wysokiej jakości usługi w danej dziedzinie.

4. Krótszy czas wdrażania

W architekturach monolitycznych każda zmiana wymaga ponownego wdrożenia całej aplikacji. Architektura mikrousług umożliwia szybsze wydawanie dzięki temu, że każda usługa ewoluuje i jest wdrażana niezależnie, co ogranicza ryzyko i czas związany z koordynowaniem zmian w całej aplikacji.

Taka niezależność usług zwiększa zwinność. Pozwala szybko wprowadzać aktualizacje lub poprawki przy minimalnych zakłóceniach dla całego systemu.

5. Zwiększona efektywność kosztowa

Architektura mikrousług optymalizuje alokację zasobów i obsługę techniczną dzięki temu, że zespoły pracują nad małymi, dokładnie zdefiniowanymi usługami. Prace skupiają się na określonych usługach, co zmniejsza ogólne koszty tworzenia oprogramowania i obsługi technicznej systemu. Dzięki koncentracji na określonych funkcjach zespoły efektywne wykorzystują zasoby bez nadmiarowości lub nadwyżki mocy przerobowych.

Wady mikrousług

• Zwiększona złożoność: Fakt, że mikrousługi są rozproszone, może utrudniać zarządzanie komunikacją w zakresie usług. Programiści mogą być zmuszeni do pisania dodatkowego kodu, aby zapewnić płynną komunikację między modułami.

• Wyzwania związane z wdrażaniem i tworzeniem wersji: Koordynowanie wdrożeń i zarządzanie kontrolą wersji w wielu usługach może być skomplikowane, czego efektem mogą być problemy w zakresie zgodności.

• Skomplikowane testowanie: Testowanie mikrousług musi uwzględniać złożone scenariusze, głównie w przypadku przeprowadzania testów integracyjnych w różnych usługach. Koordynowanie tego zadania może być trudne.

• Trudności z debugowaniem: Debugowanie aplikacji obejmującej wiele mikrousług, z których każda ma swój zestaw dzienników, może być nie lada wyzwaniem. Jeden proces biznesowy może działać na wielu komputerach jednocześnie, co dodatkowo zwiększa złożoność procesu.

• Wyzwania związane z zarządzaniem danymi: Problemem bywa złożoność dotycząca spójności danych i transakcji w wielu usługach. Architektura mikrousług wymaga starannego zarządzania danymi i ich koordynacji w celu wspierania ich integralności.

Firmy coraz częściej wybierają architekturę mikrousług, warto więc zaznaczyć, że w systemie opartym na mikrousługach można pokonać przeszkody operacyjne i zwiększyć odporność, stosując najlepsze praktyki DevOps i wymienione poniżej procedury.

Jak zarządzać architekturą mikrousług

• Monitorowanie i rejestrowanie: Niezbędne jest wdrożenie solidnych systemów monitorowania i rejestrowania. Monitorowanie ułatwia śledzenie wydajności usług w czasie rzeczywistym, znajdowanie wąskich gardeł i wykrywanie problemów. Obszerne dzienniki pomagają programistom debugować i śledzić transakcje w różnych usługach, pomagając dbać o dobrą kondycję i niezawodność systemu.

• Skuteczna komunikacja między usługami: Niezbędne jest ustanowienie efektywnych kanałów komunikacji między mikrousługami. Odpowiednio zdefiniowane interfejsy API umożliwiają płynną interakcję z usługami, poprawiając spójność systemu i minimalizując błędy w komunikacji.

• Praktyki DevOps: Praktyki DevOps mają kluczowe znaczenie dla zarządzania mikrousługami. Ciągłe dostarczanie usprawnia procesy opracowywania, testowania i wdrażania usług. DevOps sprzyja zwinności i niezawodności dzięki automatyzacji zadań, zapewniając szybsze i bardziej niezawodne wydania przy jednoczesnym zachowaniu stabilności i skalowalności architektury mikrousług.

• Centralizacja wszystkich informacji: W celu tworzenia mikrousług i zarządzania złożonością architektury rozproszonej użyj rozwiązania Compass. Ta rozszerzalna platforma środowiska programistycznego łączy niepowiązane informacje, takie jak wyniki prac inżynierskich i współpracy zespołowej, w centralnej lokalizacji z możliwością wyszukiwania.

Usprawnienie usług dzięki platformie Compass

Architektura mikrousług jest odporna: jeśli jeden aspekt aplikacji zawiedzie, reszta systemu pozostaje sprawna. Dodatkowo oferuje skalowalność, efektywność kosztową, poprawę produktywności i przyspieszone wdrożenie.

Architektura mikrousług jest jednak złożona. Platforma Compass powstrzymuje niekontrolowany rozwój mikrousług dzięki katalogowi komponentów. Pomaga w tworzeniu najlepszych praktyk, umożliwia ocenę kondycji oprogramowania za pomocą kart wyników oraz dostarcza dane i analizy w całym łańcuch narzędzi DevOps, wykorzystując rozszerzenia zbudowane na platformie Atlassian Forge.

Zalety mikrousług: często zadawane pytania

Jakie są faktyczne przykłady firm korzystających z mikrousług?

Mikrousługi wdrożono w dynamicznych firmach kierujących się przyszłościowym myśleniem, takich jak Amazon, Netflix i Uber. Mogą one skalować swoje aplikacje zgodnie z wymaganiami, dodawać usługi i reagować na potrzeby rynku. Ich systemy są odporne, a przy tym ograniczają koszty, ponieważ w razie awarii systemu koszty mogą sięgać nawet tysięcy dolarów za minutę przestoju.

Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę przy wyborze mikrousług dla swojego projektu?

• Złożoność projektu: Architektura mikrousług przynosi korzyści w przypadku rozległych projektów o dużej złożoności, ponieważ umożliwia podział na łatwiejsze do zarządzania usługi. Przy prostych projektach ponoszenie dodatkowych kosztów związanych z architekturą mikrousług może nie mieć uzasadnienia.

• Wymagania dotyczące skalowalności: Mikrousługi są odpowiednie tam, gdzie aplikacja wymaga skalowalnych i elastycznych komponentów.

• Wiedza zespołu: Architektura mikrousług wymaga specjalistycznych umiejętności, dlatego niezbędna jest ocena wiedzy technicznej zespołu programistycznego.

• Gotowość organizacyjna: Wdrożenie architektury mikrousług wymaga metodyki tworzenia oprogramowania, struktur komunikacyjnych i dostosowania procesów operacyjnych. Ważne jest, aby sprawdzić, czy organizacja jest przygotowana do tych zmian.

W jaki sposób mikrousługi sprawiają, że obsługa techniczna i aktualizacje są łatwiejsze do zarządzania?

• Architektura mikrousług umożliwia wprowadzanie ukierunkowanych zmian w określonych usługach bez powodowania zakłóceń w całej aplikacji. W przeciwieństwie do architektur monolitycznych, w których pojedyncza zmiana może wymagać ponownego wdrożenia systemu, modułowa struktura mikrousług pozwala na zlokalizowane modyfikacje.

• Każda usługa działa niezależnie, ma jasno określone granice i funkcje. Autonomia pozwala programistom skupić się na usłudze wymagającej aktualizacji lub obsługi technicznej, co minimalizuje wpływ zmian.

• To szczegółowe podejście usprawnia proces tworzenia oprogramowania, zmniejszając ryzyko związane z aktualizacjami, ponieważ zmiany są ograniczone do określonych usług poprzez ich odizolowanie. Brak powiązania usług sprawia, że proces obsługi technicznej mikrousług jest łatwy do zarządzania i wydajny. Sprzyja to stosowaniu podejścia Agile i umożliwia szybkie aktualizacje bez uszczerbku dla stabilności aplikacji.