Перехід від монолітної архітектури до мікросервісів

Джерело: Freepik.com

Архітектура мікросервісів уже не є загадкою чи модним словом. І хоча цей концепт не став миттєво популярним, в сучасних реаліях, коли розробка додатків, особливо високоякісних, стала необхідністю, ігнорувати такі підходи не можна і не слід.

Раніше, до появи архітектури мікросервісів, монолітна архітектура була домінуючою, але зараз ситуація змінилася на протилежну. У цьому дописі розглядаються підходи до мікросервісів та монолітні підходи і те, як здійснити плавний перехід між ними.

Вступ до монолітної та мікросервісної архітектури

Монолітна архітектура переважно означає традиційний підхід до розробки програмного забезпечення, коли всі компоненти тісно інтегровані і взаємопов’язані таким чином, що все виглядає як єдине ціле. Уся програма розробляється, розгортається та масштабуються одночасно. Іншими словами, всі функції — від користувацького інтерфейсу до бізнес-логіки та шарів доступу до даних — добре поєднані, скажімо, вони всі інтегровані в один кодовий блок і успішно розгорнуті як єдиний додаток.

Це все чудово, але є одна проблема: така проста розробка та розгортання можуть поставити перед вами деякі складні завдання щодо масштабованості, гнучкості та надійності. Крім того, якщо потрібно змінити будь-який аспект, то весь додаток має бути змінений, що призводить до переробки, повторного тестування та великої втрати часу. І, зрештою, ваш процес розробки додатка стає набагато складнішим.

При порівнянні архітектури мікросервісів з монолітною важливо зазначити, що мікросервіси представляють собою сучасний підхід до розробки програмного забезпечення, де додаток розробляється як набір невеликих, слабко пов’язаних сервісів, кожен з яких працює без збоїв.

Більше того! Тут кожен сервіс відповідає за конкретну бізнес-функцію, і кожен з них може бути розроблений, розгорнутий і масштабований незалежно. На відміну від монолітної архітектури, цей підхід сприяє високій модульності, гнучкості та масштабованості, і, звісно, будь-які зміни можна здійснити безболісно, оскільки одна зміна не впливає на весь робочий процес. Це, безсумнівно, призводить до більш швидкого та точного інноваційного процесу без необхідності переробляти та повторно тестувати.

Якщо вам доводиться стикатися зі змінюваними вимогами, однозначно обирайте архітектуру мікросервісів. І не дивно, що цей концепт популярний в середовищах Agile та DevOps.

Переваги монолітної архітектури

• Простота — Перша перевага монолітної архітектури — це її простота. Ви бачите, весь додаток розробляється та розгортається в одному місці, тому вам більше не потрібно бігати з одного місця в інше, збираючи різні частини додатка та змушуючи їх працювати разом.
• Швидкість розробки — Наступною перевагою є висока швидкість розробки.
  Оскільки всі частини монолітної архітектури тісно інтегровані, вона виявляється швидшою та легшою в розробці, що призводить до швидших і ефективніших циклів розробки.
• Розгортання — Розгортання додатка, заснованого на монолітній архітектурі, означає, що вам потрібно розгорнути один артефакт, що спрощує управління розгортанням і зменшує загальні ризики.
• Налагодження — І, зрештою, налагодження та відстеження помилок часто є простішими в монолітній архітектурі порівняно з архітектурою мікросервісів, оскільки все добре зв’язано і доступно в одному місці.

Переваги архітектури мікросервісів

• Масштабованість — Тут компоненти масштабуються незалежно один від одного, що означає, що замість масштабування всього додатка, зміни можна вносити відповідно до вимог.
• Гнучкість — Неперевершена гнучкість є ще однією перевагою, яку дає архітектура мікросервісів, де команди можуть самостійно вибирати, який інструмент використовувати, не будучи прив’язаними до єдиного технологічного стеку.
• Надійність — Як згадувалося раніше, в архітектурі мікросервісів увесь додаток є слабо пов’язаним, тому якщо один сервіс зазнає збоїв, це не обов’язково вплине на весь додаток. Отже, ризик простою автоматично зменшується.
• Агільність — Тут команди можуть незалежно розробляти, тестувати, розгортати та масштабувати сервіси, що призводить до швидшої розробки та коротшого часу виходу на ринок.
• Легше обслуговування — Архітектура мікросервісів досить проста в плані обслуговування, оскільки всі сервіси обслуговуються невеликими частинами, зосередженими на конкретній функціональності. Швидкий час на налагодження та цикли розробки тут неминучі.
• Технологічна різноманітність — Оскільки всі сервіси використовуються окремо, це означає, що можна використовувати широкий спектр технологічних стеків, фреймворків і баз даних, залежно від попередньо визначених або навіть змінюваних вимог.

Тепер постає велике питання: як успішно мігрувати від монолітної архітектури до архітектури мікросервісів.

Міграція від монолітної до мікросервісної архітектури

Тепер ви розумієте, чому концепція архітектури мікросервісів набирає популярності і чому вам слід йти в ногу з цією хвилею. Тепер саме час здійснити міграцію, і це цілком здійсненне завдання, яке не має бути лякаючим, особливо якщо ви знаєте, з чого почати і що робити.

Технічно кажучи, додатки, засновані на монолітній архітектурі, в основному включають бази даних, інтерфейси користувача та серверні елементи програми в одному виконуваному файлі. Це може бути досить складно зрозуміти. Тому терпіти тісно зв’язані сервіси — це велике «ні»! Це означає, що вам слід перейти від монолітного підходу до більш подійно-орієнтованих мікросервісів. Але як?

1 Оцінка готовності

Перший і найважливіший крок — оцінка готовності. Ви бачите, успішною міграцією вважається та, коли ви правильно оцінюєте поточну інфраструктуру, враховуючи внутрішні політики та компетентність команди. То що саме я маю на увазі під оцінкою готовності?

• Основні бізнес-пріоритети — Це обов’язково, потрібно зосередитись на тому, що саме ви хочете отримати в результаті, коли мігруєте до архітектури мікросервісів. Чи то швидка розробка, чи збільшення часу безвідмовної роботи, інновації та масштабованість.
• Угоди рівня обслуговування (SLA) — Переконайтесь, що всі SLA правильно налаштовані для різних компонентів інфраструктури розгортання. Також спробуйте зрозуміти, чи хочете ви розміщувати додаток на безсерверній платформі.
• Аналіз структури команди — Наступний аспект для розгляду — це аналіз структури команди. Для успішних результатів важливі ефективна комунікація та автономія. Також спробуйте оцінити всі необхідні інструменти для співпраці.
• Перевірка готовності інфраструктури — Оскільки це слабо зв’язана архітектура, ваші цикли випуску автоматично скорочуються, що надає ще більше цінності кінцевим користувачам.
  Отже, переконайтесь, що ви добре знаєте, які інструменти та методи слід врахувати для безперебійного розгортання і як виправляти помилки в разі невдалого розгортання.
• Вжиття відповідних заходів безпеки — Кібербезпека є одним із найважливіших аспектів, які необхідно врахувати. Забезпечте легкий доступ до заходів авторизації та аутентифікації, API-шлюзів, протоколів зв'язку, мережевих протоколів безпеки та брандмауерів.

2 Чи визначили ви пріоритети для міграції сервісів?

Наступний етап — це визначення пріоритетів для міграції сервісів. Переконайтесь, що ви успішно визначили, які компоненти потрібно мігрувати першими або які повинні бути пріоритетними. Почніть з сервісів на кордоні — обмежених контекстів з меншими залежностями. Оскільки їх легше розкласти на менші сервіси. До таких можна віднести управління замовленнями, виставлення рахунків або функції сповіщень. Також не забувайте звертати увагу на можливі вузькі місця з продуктивністю.

3 Встановлення належної комунікації

Ефективна комунікація має місце, коли відбувається успішний обмін між різними сервісами в слабо зв'язаній архітектурі. Тут можливі два сценарії:

Крок 1 — де викликаючий сервіс чекає на відповідь — Синхронна комунікація.

Крок 2 — Сервіс, де можуть бути надіслані кілька повідомлень одночасно — Асинхронна комунікація.

Якщо ви вирішили мігрувати на мікросервіси, то вам потрібно перейти до асинхронної комунікації. Тут ви можете попросити ваші команди налаштувати відповідні публічні API та бекенд API, які забезпечують комунікацію між сервісами. Публічний API має бути дуже сумісним з мобільними та веб-додатками. Тому, коли ви обираєте API для бекенду, потрібно бути надзвичайно обережним щодо латентності, продуктивності мережі та розміру корисного навантаження.

4 Міграція

І ось починається процес, тут вам потрібно перемістити старі бази даних, логіку та різні поведінки, які успішно підтримують додаток.

Є кілька додатків, яким потрібно швидко отримувати доступ до старих даних з монолітної архітектури. Також вам потрібно налаштувати API для збору інформації з інших відповідних сервісів. Завдяки цьому мікросервіс оплати може отримувати дані з модуля профілю в моноліті.

Після цього, якщо ви думаєте, що можна отримати найбільшу вигоду від міграції без процедур безперервного розгортання та безперервної інтеграції. CI дозволяє командам розробників автоматично тестувати відповідні зміни, щоб забезпечити відповідність якості коду до виробничої якості, а CD допомагає командам публікувати зміни в коді в середовищі виробництва.

5 Успішне розгортання

Розгортання функціональності забезпечує, що все працює згідно з попередніми очікуваннями і в новій архітектурі. Також спробуйте визначити значну семантичну різницю між старими системами. Є два способи зробити це:

• Перший — використати патерн анти-корупції (glue code). Це шар, який успішно перекладає комунікацію між існуючим монолітом та новою системою. Тут можуть бути передані дані, необхідні для мікросервісів. Найкраще те, що всі непотрібні дані, які можуть забруднити систему, можна легко усунути.
• Другий метод — це техніка канарейного релізу, яка дозволяє зменшити проблеми з продуктивністю та помилки, особливо під час міграції з монолітної архітектури на мікросервіси.

Заключні слова

Перехід від монолітної архітектури до мікросервісів завжди буде мудрим рішенням. Ось кілька причин, чому бізнеси по всьому світу надають перевагу міграції і чому вам також слід це зробити.

• Велика гнучкість для бізнесу
• Швидке розгортання
• Продуктивне середовище
• Відмовостійкість
• Економічний підхід
• Висока масштабованість

Деякі великі компанії, такі як Netflix, Amazon та Uber, обирають цей шлях, оскільки вони вже мігрували від монолітного підходу до мікросервісів, і ви можете самі побачити їхній рівень успіху.
То чого ти чекаєш, час приймати рішення. Ти готовий? Незважаючи на те, як страшно або важко може здатися цей процес, ти побачиш, що трава по ту сторону буде зеленішою.

Перекладено з: Transitioning from Monolithic to Microservices