Co to jest architektura mikrousług?
Architektura mikrousług to podejście polegające na projektowaniu oprogramowania, w ramach którego aplikacja jest ustrukturyzowana jako zbiór małych, niezależnych usług. Każda usługa jest niezależna i koncentruje się na określonej funkcjonalności lub możliwościach biznesowych, komunikując się z innymi usługami za pomocą dobrze zdefiniowanych API.
Ta modułowa struktura zapewnia większą elastyczność, skalowalność i odporność w porównaniu z tradycyjnymi architekturami monolitycznymi. Dzięki mikrousługom zespoły programistów mogą niezależnie pracować nad różnymi usługami przy użyciu różnych technologii, co ułatwia wdrażanie aktualizacji i skalowanie poszczególnych komponentów w zależności od potrzeb.
Co to są mikrousługi?
Mikrousługi to nowoczesne podejście do rozwoju oprogramowania, w ramach którego duża aplikacja jest budowana jako pakiet małych, niezależnych usług zamiast jednej instancji obliczeniowej. Każda mikrousługa to samodzielna jednostka, która koncentruje się na określonej możliwości biznesowej lub funkcji, komunikując się z innymi usługami za pomocą lekkich protokołów, zazwyczaj za pośrednictwem HTTP/HTTPS.
Definicja i podstawy
Mikrousługa to zasadniczo mini aplikacja posiadająca własny stos technologiczny, w tym bazę danych SQL i model zarządzania danymi. Pozwala to na niezależne rozwijanie, wdrażanie i skalowanie każdej usługi, co promuje elastyczność i zwinność w cyklu rozwoju oprogramowania.
Monolityczny vs. Architektura Mikrousług
Tradycyjne architektury monolityczne, w których wszystkie komponenty aplikacji są ściśle powiązane i współzależne, mogą być uciążliwe w zarządzaniu i skalowaniu. Natomiast mikrousługi oferują bardziej szczegółowe podejście. Każda usługa może być opracowywana i wdrażana niezależnie, co ułatwia izolowanie i rozwiązywanie problemów, wdrażanie zmian i skalowanie poszczególnych komponentów w zależności od zapotrzebowania.
Charakterystyka mikrousług
Mikrousługi charakteryzują się kilkoma kluczowymi cechami, które odróżniają je od architektur monolitycznych:
- Niezależne wdrożenie: Każda mikrousługa może być wdrażana niezależnie, bez naruszania innych usług lub wymagających pełnego ponownego wdrożenia aplikacji.
- Różnorodność technologiczna: Przy użyciu różnych technologii (języki programowania, bazy danych, etc.) można budować różne mikrousługi, co pozwala zespołom wybrać narzędzia najbardziej dopasowane do danej usługi.
- Rozdzielenie zarządzania danymi: Każda mikrousługa posiada zazwyczaj własną bazę danych, co sprzyja luźnemu łączeniu się i własności danych.
- Niezawodność Mikrousługi zostały zaprojektowane tak, aby zapewnić odporność. W przypadku awarii jednej z nich, można ją uruchomić ponownie bez wpływu na całą aplikację.
Autonomiczne i specjalistyczne komponenty
Mikrousługi uosabiają zasadę "rób jedną rzecz i rób to dobrze". Każda usługa to samodzielna, autonomiczna jednostka, która koncentruje się na określonej możliwości lub funkcji biznesowej. Ta specjalizacja pozwala zespołom na niezależne rozwijanie, wdrażanie i skalowanie usług, promując tym samym zwinność i elastyczność w procesie rozwoju oprogramowania.
Zalety architektury mikrousług
Architektura mikrousług oferuje wiele korzyści, które eliminują wady tradycyjnych architektur monolitycznych. Rozdzielając aplikacje na mniejsze, samodzielne usługi, pozwala to na szybsze cykle rozwoju, ponieważ zespoły mogą pracować niezależnie na różnych usługach bez wpływu na cały system.
Modułowość ta pozwala również na zwiększenie skalowalności, umożliwiając niezależnie skalowanie konkretnych usług w zależności od popytu, optymalizując jednocześnie wykorzystanie zasobów. Architektura mikrousług sprzyja również izolacji awarii, co oznacza, że w przypadku awarii jednej z nich, wpływ jest zlokalizowany i nie musi powodować pogorszenia działania całej aplikacji. Pozwala to na zwiększenie odporności i dostępności systemu.
Dodatkowo, elastyczność w korzystaniu z różnych technologii dla różnych usług pozwala zespołom wybrać narzędzia najbardziej odpowiednie dla każdego zadania, wspierając innowacyjność i zwinność w procesie rozwoju.
Do czego służy architektura mikrousług?
Architektura mikrousług jest wykorzystywana do tworzenia złożonych, skalowalnych i dających się utrzymać aplikacji. Szczególnie dobrze sprawdza się w przypadku systemów o dużej skali, aplikacji o różnorodnych funkcjach oraz szybko rozwijających się produktów. Rozkładając aplikację na mniejsze, niezależne usługi, organizacje mogą osiągnąć większą zwinność, elastyczność i odporność.
Dzięki temu stylowi architektury zespoły mogą pracować w sposób autonomiczny nad różnymi usługami, przyspieszając tym samym cykle rozwoju i wdrażania. Pozwala ona na łatwiejsze skalowanie komponentów w zależności od potrzeb, optymalizując wykorzystanie zasobów. Architektura mikrousług sprzyja również izolacji awarii, dzięki czemu awarie jednej usługi nie kaskują i nie zakłócają działania całego systemu. Pozwala to na zwiększenie niezawodności i dostępności systemu.
Co więcej, mikrousługi oferują elastyczność w korzystaniu z różnych technologii dla różnych usług, umożliwiając zespołom wybór narzędzi i frameworków najbardziej odpowiednich dla każdego konkretnego zadania. Ta różnorodność technologiczna sprzyja innowacjom i zdolności adaptacji.
Sprostać wyzwaniom biznesowym dzięki mikrousługom
Architektura mikrousług okazała się potężnym narzędziem do rozwiązywania szerokiego zakresu wyzwań biznesowych w różnych branżach.
Umożliwiając tworzenie modułowych, skalowalnych i odpornych aplikacji, organizacje mogą dostosowywać się do zmieniających się potrzeb rynku i skutecznie dostarczać innowacyjne rozwiązania.
Migracja strony
Migracja stron WWW, często będąca skomplikowanym i czasochłonnym procesem modernizacji aplikacji, może zostać uproszczona i wyeliminowana dzięki mikrousługom. Rozdzielając funkcjonalności strony na niezależne usługi, organizacje mogą migrować stopniowo poszczególne komponenty, minimalizując czas niedostępności usług i zapewniając płynne przejście do chmury.
Na przykład katalog produktów, koszyk zakupowy i bramka płatności mogą zostać przeniesione jako oddzielne mikrousługi, co pozwala na niezależne testowanie i zatwierdzanie przed zintegrowaniem z nową stroną WWW. Podejście to zmniejsza ryzyko błędów i upraszcza całą migrację.
Treści multimedialne
Zarządzanie i dostarczanie treści multimedialnych, takich jak obrazy, filmy i pliki dźwiękowe, może być wymagające i wymagające. Architektura mikrousług oferuje rozwiązanie umożliwiające niezależne skalowanie komponentów przetwarzania i dostarczania mediów.
Na przykład mikrousługa przeznaczona do optymalizacji i zmiany rozmiaru obrazu może być skalowana w okresach wysokiego natężenia ruchu, podczas gdy inna zajmuje się kodowaniem wideo i strumieniowym. Zapewnia to optymalną wydajność i wydajność zasobów, nawet w przypadku obsługi dużej ilości treści multimedialnych.
Transakcje i faktury
W branżach, takich jak finanse i e-commerce, przetwarzanie transakcji i generowanie faktur to funkcje krytyczne, które wymagają dokładności, niezawodności i skalowalności. Architektura mikrousług pozwala na odizolowanie tych procesów w ramach osobnych usług, dzięki czemu każda funkcja może być optymalizowana i skalowana niezależnie.
Mikrousługa dedykowana do przetwarzania transakcji może koncentrować się na zapewnieniu integralności i bezpieczeństwa danych, podczas gdy inna mikrousługa zajmuje się generowaniem i dostawą faktur. To modułowe podejście pozwala zwiększyć ogólną wydajność i odporność tych krytycznych procesów biznesowych.
Przetwarzanie danych
Przetwarzanie danych, w tym zadania takie jak czyszczenie, transformacja i analiza danych, często wymaga złożonych przepływów pracy i dużych ilości danych. Architektura mikrousług dostarcza ramy do podziału tych procesów na mniejsze, zarządzalne zadania, które mogą być wykonywane równolegle.
Pozwala to na szybsze przetwarzanie i analizę danych, dzięki czemu firmy mogą szybciej uzyskiwać wgląd w swoje dane. Na przykład, mikrousługa może być przeznaczona do czyszczenia danych, podczas gdy inna służy do ich przetwarzania i agregacji. To modułowe podejście umożliwia większą elastyczność i skalowalność w potokach przetwarzania danych.
Wdrażanie Mikrousług
Wdrażanie mikrousług wymaga starannego planowania i uwzględnienia różnych czynników, aby zapewnić udane przejście od architektur monolitycznych do tworzenia nowych systemów opartych na mikrousługach. Polega ona na rozdzieleniu aplikacji na dobrze zdefiniowane usługi, ustanowieniu protokołów komunikacji i zarządzaniu ogólną złożonością systemu.
Wyzwania i rozwiązania we wdrażaniu mikrousług
Chociaż mikrousługi mają wiele zalet, ich wdrożenie niesie również pewne wyzwania. Jednym z głównych wyzwań jest rosnąca złożoność zarządzania wieloma usługami, z których każda ma własne wymagania dotyczące wdrażania i skalowania.
Wymaga to potężnych narzędzi do monitorowania i orkiestracji, które zapewnią płynne działanie i efektywne wykorzystanie zasobów. Kolejnym wyzwaniem jest komunikacja między usługami, która musi być niezawodna i skuteczna, aby uniknąć wąskich gardeł w wydajności. Wdrożenie mechanizmów odkrywania usług i przyjęcie lekkich protokołów komunikacji może pomóc w złagodzeniu tego problemu.
Ponadto, spójność danych w rozproszonej relacyjnej bazie danych może stanowić problem, wymagający starannego projektowania strategii synchronizacji i replikacji danych.
Najlepsze praktyki dotyczące architektury mikrousług
Aby zmaksymalizować korzyści płynące z architektury mikrousług, organizacje powinny stosować się do najlepszych praktyk. Po pierwsze, konieczne jest jasne określenie granic każdej mikrousługi w oparciu o możliwości biznesowe lub domeny, co zapewni luźne powiązanie i wysoką spójność.
Każda usługa powinna być niezależna i posiadać własną przestrzeń dyskową oraz własny potok instalacji. Pozwala to na niezależne opracowywanie, testowanie i wdrażanie indywidualnych usług.
Po drugie, przyjęcie kultury DevOps jest kluczowe dla udanego wdrożenia mikrousług. Wymaga to ścisłej współpracy między zespołami programistów, operacyjnymi i testowymi przez cały cykl życia oprogramowania. Potoki CI/CD (ciągła integracja i ciągłe dostarczanie) mogą zautomatyzować procesy budowania, testowania i wdrażania, umożliwiając szybsze i bardziej niezawodne dostarczanie.
Integracja i infrastruktura mikrousług
W architekturze mikrousług każda usługa stanowi odrębną jednostkę z własną odpowiedzialnością, co wymaga skutecznych mechanizmów integracji. API są podstawowym środkiem komunikacji między mikrousługami, często używając lekkich protokołów, takich jak REST przez HTTP lub brokery wiadomości.
API umożliwiają usługom komunikowanie się w sposób luźno powiązany, wymianę danych i wywoływanie działań bez konieczności posiadania bliskiej wiedzy na temat wewnętrznych mechanizmów działania.
Bramy API pełnią rolę centralnego punktu wejścia dla klientów, kierując zapytania do odpowiednich mikrousług, egzekwując reguły uwierzytelniania i autoryzacji oraz ograniczając szybkość przetwarzania. Podejście to upraszcza obsługę po stronie klienta, zapewniając ujednolicony interfejs dla całego systemu.
Cloud computing i środowiska multicloud
Chmura obliczeniowa zrewolucjonizowała wdrażanie i skalowanie mikrousług. Platformy chmurowe oferują mnóstwo zarządzanych usług dostosowanych do architektury mikrousług.
Usługi te obejmują platformy do orkiestracji kontenerów (np. Kubernetes), funkcje bezserwerowe, zarządzane bazy danych w chmurze oraz narzędzia monitoringu. Dzięki wykorzystaniu tych usług zmniejsza się obciążenie operacyjne infrastruktury, a zespoły mogą skoncentrować się na tworzeniu i rozwijaniu swoich aplikacji.
Przyjęcie strategii multicloud może jeszcze bardziej zwiększyć odporność i elastyczność. Rozdzielając mikrousługi między wielu dostawców chmury, organizacje mogą zmniejszyć ryzyko przerw w świadczeniu usług i uzależnienia od jednego dostawcy. Technologie konteneryzacji, takie jak Docker, ułatwiają przenoszenie rozwiązań, dzięki czemu usługi mogą działać nieprzerwanie w różnych środowiskach chmurowych.
Wdrażanie mikrousług na serwerach dedykowanych
Cloud computing ma wiele zalet, jednak w niektórych przypadkach może okazać się konieczne uruchomienie mikrousług na serwerach dedykowanych. Podejście to zapewnia większą kontrolę nad konfiguracją sprzętu i oprogramowania i może być opłacalną opcją dla określonych obciążeń. Wymaga to jednak dodatkowego wysiłku w zakresie zarządzania infrastrukturą, w tym przydzielania zasobów serwerom, aktualizacji systemów operacyjnych i poprawek zabezpieczeń.
Konteneryzacja pozostaje cennym narzędziem do zarządzania mikrousługami na serwerach dedykowanych. Narzędzia, takie jak Docker Swarm czy Kubernetes mogą orkiestrować kontenery na wielu serwerach, zapewniając skalowalność i odporność. Loadbalancery są niezbędne do rozdzielenia ruchu na poszczególne instancje mikrousługi i zapewniają wysoką dostępność.
Niezależnie od środowiska wdrożenia, monitoring i obserwacja mają kluczowe znaczenie dla mikrousług. Rozproszone śledzenie, gromadzenie metryk i scentralizowane logowanie umożliwiają zespołom diagnozowanie problemów, optymalizację wydajności i uzyskanie wglądu w zachowanie systemów.
Narzędzia, technologie i bezpieczeństwo w mikrousługach
Podstawowe narzędzia i technologie
Mikrousługi zapewniają szeroki wachlarz narzędzi i technologii, które ułatwiają rozwój, wdrażanie i zarządzanie tymi rozproszonymi systemami.
W przypadku konteneryzacji standardem jest de facto Docker, który umożliwia pakowanie aplikacji i ich zależności w przenośne jednostki. Kubernetes stał się wiodącą platformą do orkiestracji kontenerów i automatyzacji wdrażania, skalowania i zarządzania aplikacjami kontenerowymi.
Bramy API, takie jak Kong, Tyk i Apige, zapewniają zunifikowany punkt wejścia dla klientów, obsługując routing, uwierzytelnianie i ograniczanie szybkości.
Względy Bezpieczeństwa
Ze względu na zwiększony zasięg ataku i potencjalne podatności wynikające z komunikacji między usługami, bezpieczeństwo jest kluczowym elementem w architekturach mikrousług. Solidna strategia bezpieczeństwa musi odnosić się do wielu warstw systemu.
Na poziomie sieci niezbędne są zapory ogniowe, systemy wykrywania włamań oraz szyfrowanie kanałów komunikacji. Należy wdrożyć mechanizmy uwierzytelniania i autoryzacji w celu kontrolowania dostępu do usług i zasobów.
Użycie bramek API może scentralizować politykę bezpieczeństwa i wymusić ograniczenie stawek w celu ochrony przed atakami rozproszonej odmowy dostępu do usługi. Praktyki bezpiecznego kodowania są kluczowe dla zapobiegania podatnościom, takim jak ataki iniekcji i skrypty między stronami. Regularne skanowanie w poszukiwaniu podatności i stosowanie poprawek zabezpieczeń jest kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa środowiska.
Rozpocznij podróż mikrousług z OVHcloud
OVHcloud zapewnia kompleksowy pakiet rozwiązań i usług, które umożliwiają firmom płynne wdrażanie i zarządzanie architekturami mikrousług, przyspieszając ich cyfrową transformację i umożliwiając im rozwój w dynamicznym krajobrazie cyfrowym.
OVHcloud oferuje gamę najnowocześniejszych rozwiązań dostosowanych do różnorodnych potrzeb związanych z rozwojem i wdrażaniem mikrousług.
Zyskujesz również gwarancję bezpieczeństwa mikrousług dzięki wydajnym rozwiązaniom sieciowym, przestrzeni dyskowej w chmurze oraz rozwiązaniom bezpieczeństwa od OVHcloud. Korzystaj z funkcji, takich jak wirtualne sieci prywatne (VPN), zapory sieciowe i load balancery, aby chronić infrastrukturę i zapewnić bezpieczną komunikację między usługami.
Architektura mikrousług i OVHcloud
Elastyczność i skalowalność
Zarządzaj wzrostami aktywności, używając instancji chmurowych do zadań bezstanowych. Korzystaj z przechowywania obiektowego dla dużych ilości danych statycznych oraz z mocy zarządzanej bazy danych. Nasze rozwiązanie pozwala Ci skupić się na wartości dodanej, unikać nieaktywnych zasobów i cieszyć się większą elastycznością, a jednocześnie uwolnić pełny potencjał modernizacji aplikacji.
Odblokuj moc premium
Pracujemy na najlepszym sprzęcie, aby móc proponować infrastrukturę wyróżniającą się najbardziej konkurencyjną relacją wydajności do ceny. Każdy zasób jest dopasowywany i konfigurowany w taki sposób, aby zapewnić maksymalną moc obliczeniową Twoim instancjom chmury publicznej, a nasz katalog rozwiązań chmury publicznej obejmuje różne zakresy i opcje, które pomogą Ci uwzględnić wszystkie potrzeby dotyczące chmury.
Wdrażaj wirtualne maszyny (VM)
Skorzystaj z platformy wirtualizacji VMware hostowanej w dedykowanej, zarządzanej i operacyjnej infrastrukturze w czasie krótszym niż godzina. Zachowaj wszystkie swoje praktyki i wykorzystuj umiejętności, procesy oraz ład swojej firmy, aby w prosty sposób migrować centra danych do chmury, wdrożyć plan ciągłości działania lub przeprowadzić modernizację aplikacji.
Dostęp do skalowalnej przestrzeni dyskowej
Uwolnij skalowalną i wydajną przestrzeń dyskową od OVHcloud, dzięki w pełni kompatybilnej z API S3 przestrzeni przechowywania obiektowego, dostępnej w konkurencyjnych cenach. Pozwala to na modernizację platform i na kopiowanie danych w chmurze z wykorzystaniem rozwiązania kompatybilnego z większością rozwiązań do zarządzania kopiami zapasowymi.
Bezpłatna konteneryzacja
Dzięki naszej bezpłatnej usłudze Managed Kubernetes przyspieszysz wdrażanie aplikacji oraz zwiększysz ich odporność i skalowalność, nawet w ramach infrastruktur hybrydowych lub multicloud. Co najważniejsze, zarządzamy każdym aspektem wdrożenia Kubernetesa, dzięki czemu Ty możesz skupić się na prowadzeniu firmy.
Elastyczność i skalowalność
Zarządzaj wzrostami aktywności, używając instancji chmurowych do zadań bezstanowych. Korzystaj z przechowywania obiektowego dla dużych ilości danych statycznych oraz z mocy zarządzanej bazy danych. Nasze rozwiązanie pozwala Ci skupić się na wartości dodanej, unikać nieaktywnych zasobów i cieszyć się większą elastycznością, a jednocześnie uwolnić pełny potencjał modernizacji aplikacji.