Када, зашто и како приступити транзицији

Морате мудро размислити пре него што донесете одлуке о миграцији монолитне апликације на еквивалент микросервиса. Превиђање правог времена за предузимање корака миграције може вас гурнути далеко иза конкуренције.

Последњих година, прелазак са монолитне на микросервисну архитектуру постао је популаран тренд у развоју софтвера. Како организације настоје да побољшају скалабилност и флексибилност својих апликација, прелазак са монолитне на микросервисну архитектуру постаје све популарнија опција. Али шта је тачно ова транзиција и зашто би то могао бити прави избор за вашу организацију?

Овај чланак истражује разлике између монолитних, Н-слојних и микросервисних архитектура. Такође се говори о томе када и како прећи на архитектуру микросервиса.

Хајде да заронимо! 😀

Шта је монолитна архитектура?

Монолитна архитектура је образац дизајна софтвера у коме је цела апликација изграђена као једна, самостална јединица. У монолитној архитектури, све компоненте апликације, укључујући кориснички интерфејс, пословну логику и складиштење података, комбиноване су у једну базу кода.

За 👍

  • Једноставност: монолитну архитектуру је лако разумети и са њом радити.
  • Лако постављање: монолитна апликација је једна јединица, што је чини лаком за примену.
  • Побољшане перформансе: Комуникација између компоненти у монолитној апликацији је бржа, што доводи до побољшаних перформанси.
  • Уштеда: монолитна архитектура може бити јефтинија за развој од других архитектура.
  • Познавање: Многи програмери су упознати са монолитним архитектурама и можда преферирају овај приступ.

Против 👎

  • Проблеми са флексибилношћу: Промена једне компоненте може утицати на цео систем у монолитној архитектури.
  • Потешкоће са скалирањем: Скалирање монолитне апликације захтева скалирање целог система.
  • Већи трошкови одржавања: Одржавање монолитне архитектуре може бити скупо и дуготрајно како апликација расте и постаје сложенија.
  • Ограничена поновна употреба кода: Можда неће бити лако поново користити код у различитим деловима апликације у монолитној архитектури.

Шта је вишеслојна архитектура?

У вишеслојној архитектури, систем делимо на неколико слојева или слојева. Ови слојеви раде заједно да би извршили одређену функцију. Прво, сваки слој је одговоран за један посебан аспект система. Затим комуницирају једни са другима да би извршили задатак.

Све у свему, ова архитектура ради на раздвајању брига и користи слојеве за сваки конкретан задатак. На пример, следећа слика приказује 3-слојну архитектуру за типичну МВЦ апликацију. Слој модела управља изворима података, а Виев служи као слој за презентацију. Контролер делује као руковалац између модела и слојева приказа.

Типична 3-слојна МВЦ архитектура

За 👍

  • Побољшана безбедност: Различити нивои апликација отежавају нападачима приступ осетљивим подацима или функционалности.
  • Боља скалабилност: Нивои се могу независно скалирати, што олакшава руковање повећањем употребе или оптерећењем система.
  • Побољшана могућност одржавања: Раздвајање брига у вишеслојној архитектури поједностављује одржавање и ажурирање различитих делова апликације.
  • Побољшана флексибилност: Модуларна архитектура омогућава већу флексибилност у додавању или промени функционалности. Поред тога, лакше су и интеграције са другим системима.
  • Побољшана поновна употреба кода: Слојевити дизајн подржава модуларност. Можете користити исти слој пословне логике са различитим слојевима презентације.

Против 👎

  • Повећана сложеност: Коришћење више нивоа може додати сложеност систему, што отежава разумевање и одржавање.
  • Повећано време развоја: Изградња вишеслојне архитектуре може трајати дуже од једнослојне архитектуре због додатних слојева и комуникације између њих.
  • Повећани напори за примену и конфигурисање: Примена и конфигурисање вишеслојног система може бити дуготрајније и сложеније од једнослојног система.
  • Повећани захтеви за хардвером и инфраструктуром: Вишеслојна архитектура може захтевати више хардверских и инфраструктурних ресурса да би правилно радила.
  • Повећани напори у тестирању: Тестирање вишеслојног система може бити сложеније и дуготрајније због додатних слојева и комуникације између њих.
  20 најбољих бесплатних апликација за анонимно ћаскање

Шта је архитектура микросервиса?

Архитектура микросервиса разлаже апликацију на мале, независне сервисе који комуницирају преко АПИ-ја.

Микроуслуге

Овај приступ омогућава већу флексибилност и скалабилност, јер се свака услуга може развити и применити независно. Поред тога, повећавање или смањивање према захтеву постаје лакше. Стога је архитектура микросервиса посебно погодна за окружења заснована на облаку, где се ресурси могу брзо алоцирати и расподелити по потреби.

За 👍

  • Скалабилност: Микроуслуге могу независно да скалирају, што вам омогућава да скалирате одређене делове ваше апликације по потреби.
  • Отпорност: Ако једна микросервис не успе, друге услуге могу да наставе да функционишу. Ово побољшава укупну отпорност апликације.
  • Модуларност: Сваки микросервис можете развити, тестирати и имплементирати независно. Стога, модификовање или ажурирање појединачних услуга постаје лакше управљати.
  • Флексибилност: Са микроуслугама имате флексибилност да изаберете различите технологије за различите услуге. На тај начин вам омогућава да користите најбоље алате за сваки посао.
  • Једноставност примене: Микросервисе можете да примените независно, што олакшава примену нових верзија апликације.

Против 👎

  • Повећана сложеност: Управљање вишеструким независним услугама може бити сложеније.
  • Већи захтеви за ресурсима: За покретање многих услуга може бити потребно више ресурса и инфраструктуре.
  • Повећани трошкови комуникације: Комуникација између услуга захтева АПИ-је.
  • Повећана сложеност тестирања и примене: Тестирање и примена многих услуга може бити сложена.

Монолитни наспрам вишеслојних наспрам микроуслуга

Следећа табела сумира све главне разлике: –

Comparison MetricMonolithic ArchitectureMulti-tier ArchitectureMicroservices ArchitectureComplexitySimplestMore ComplexMost ComplexNetwork TrafficMinimalMinimal (as long as tiers are on the same network)MaximumDevelopment TimeLesserMore than monolithicMore than multi-tierReuse of CodeLesserMaximumMinimumDependency on DevOpsNoNoHighDifficulty in Global Testing & DebuggingNoNoYesEase Level in ScalabilityLowMediumHighDeployment TimeLessHighLessEase level in maintenance and updatingLowMediumHighTime to MarketSlowerSlowerFasterFault tolerance левелЛовЛовХигхМодуларити левелЛовМедиумХигх Ниво независности примене НизакЛовХигх Цомпарисон Монолитне, вишеслојне и микросервисне архитектуре

Монолитно у микроуслуге: које је право време за прелазак

Не постоји јединствен одговор на ово питање, јер ће одлука о преласку са монолитне на микросервисну архитектуру зависити од специфичних потреба и циљева ваше апликације. Ево неколико фактора које треба узети у обзир када одлучујете да ли да извршите транзицију:

  • Величина и сложеност апликације: Архитектура микросервиса може олакшати развој и одржавање ако је ваша апликација велика и сложена, са много међусобно повезаних компоненти. Међутим, монолитна архитектура може бити довољна ако је ваша апликација релативно мала и једноставна.
  • Потребан ниво скалабилности: Ако ваша апликација треба брзо и лако да се скалира како би задовољила променљиве захтеве, архитектура микросервиса може бити бољи избор. Како микросервис може независно да скалира, можете скалирати одређене делове ваше апликације према вашим потребама.
  • Потребан ниво флексибилности: Ако треба да будете у могућности да модификујете или ажурирате појединачне компоненте ваше апликације без утицаја на целу апликацију, архитектура микросервиса може бити бољи избор. То је зато што сваки микросервис може да се развије, тестира и примени независно.
  • Ресурси доступни за развој и одржавање: Ако имате велики тим са вештинама и ресурсима за развој и одржавање архитектуре микросервиса, то може бити добар избор за вашу апликацију. Међутим, монолитна архитектура може бити лакша за управљање ако је ваш тим мали или нема потребне вештине.

Монолитно до микроуслуга: успешна путовања

На крају, одлука о преласку са монолитне на архитектуру микросервиса зависиће од специфичних потреба и циљева ваше апликације. Неопходно је пажљиво проценити предности и недостатке сваког архитектонског стила и одабрати онај који најбоље одговара потребама ваше апликације.

Можете очекивати да практичне студије случаја процене како велике компаније доносе одлуке о миграцији. Хајде да разговарамо о студијама случаја Амазона и Нетфлик-а да бисмо знали како су идентификовали право време за миграцију.

  Велика битка за превласт графичког дизајна

Студија случаја Амазон

Амазон је познати малопродајни гигант који је првобитно користио монолитну архитектуру за своју веб страницу. Међутим, како је база кода расла и број програмера који раде на платформи се повећавао, постајало је све теже размрсити зависности и извршити промене или ажурирања платформе. То је довело до кашњења у развоју и изазова кодирања, а такође је отежало компанији да скалира платформу како би задовољила потребе своје брзо растуће базе купаца.

Да би се суочио са овим изазовима, Амазон је своје монолитне апликације разбио на мање, независно покренуте апликације специфичне за услуге. Ово је укључивало анализу изворног кода и извлачење јединица кода које су служиле једној функционалној сврси, умотавање у интерфејс веб услуге и додељивање власништва над сваком услугом тиму програмера.

Извор: графикон зависности Амазон сервиса у реалном времену

Приступ микросервиса омогућио је Амазону да лако изврши промене и ажурирања на својој платформи. Поред тога, омогућио је скалирање одређених компоненти на захтев. Упркос изазовима укљученим у транзицију, предности архитектуре микросервиса су биле значајне. Амазонова платформа за е-трговину сада обрађује преко 2,5 милијарди претрага производа дневно и укључује милионе производа од стотина хиљада продаваца.

Нетфлик студија случаја

Нетфлик је данас веома популарна и позната компанија. Доступан је у 190 земаља и има преко 223 милиона плаћених корисника од 2022.

У 2008. Нетфлик се суочио са великом корупцијом базе података, а проблем је трајао 3 дуга дана. Ово је била тачка у којој је компанија схватила проблеме монолитног дизајна у једној тачки. Дакле, Нетфлик је постепено прешао са монолитне на архитектуру микросервиса у облаку користећи Амазон веб услуге.

Нетфлик-у су биле потребне године да мигрира своје апликације за клијенте и оне које нису окренуте клијентима. Ипак, користи су огромне. Мјесечни сати гледања компаније нагло су порасли за 1000 пута између 2008. и 2015. ~ што је резултирало високим приходима и профитом.

Како ручно пренети своју апликацију са монолитне на микросервисну архитектуру

Постоји више корака које можете да пратите за миграцију (ручно) ваше апликације са монолитне на архитектуру микросервиса:

  • Идентификујте пословне могућности ваше апликације: Први корак у процесу миграције је да идентификујете различите пословне могућности ваше апликације. Овај корак укључује анализу да ли се ове могућности могу имплементирати као независне микросервисе.
  • Поделите апликацију на микросервисе: Када идентификујете пословне могућности ваше апликације, можете да почнете да делите апликацију на микросервисе. Ово може укључивати рефакторисање базе кода како би се различите могућности одвојиле у независне услуге.
  • Дизајнирајте интерфејсе између микросервиса: Сваки микросервис треба да комуницира са другим микросервисима преко добро дефинисаних интерфејса или АПИ-ја. Важно је пажљиво дизајнирати ове интерфејсе како би се осигурало да су лаки за коришћење и одржавање.
  • Имплементирајте микросервисе: Када поделите апликацију на микросервисе и дизајнирате интерфејсе између њих, можете почети да их имплементирате. Ово може укључивати изградњу нових услуга или рефакторисање постојећег кода како би се уклопио у архитектуру микросервиса.
  • Тестирајте и примените микроуслуге: Када имплементирате микроуслуге, неопходно је да их темељно тестирате како бисте били сигурни да функционишу како се очекује. Затим можете да примените микросервисе у производњу, било појединачно или као група.
  • Мигрирајте податке: Ако ваша апликација користи базу података или други систем за складиштење података, морате мигрирати податке из монолитне апликације у микросервисе. Поред тога, можда ћете морати да дизајнирате нове моделе података или рефакторирате постојеће податке како би се уклопили у архитектуру микросервиса.
  • Све у свему, миграција са монолитне на архитектуру микросервиса може бити сложена и дуготрајна. Неопходно је пажљиво планирати и извршити миграцију како би се осигурао успех.

      8 начина да поправите Снапцхат који не шаље снимке

    Згодни алати за монолитну миграцију на микросервисе

    Постоји неколико алата који могу помоћи у процесу декомпоновања монолитне апликације на микросервисе. На пример, ИБМ-ов Моно2Мицро, Децомпоситион Тоол и Децомпосер су најпопуларнији алати који помажу у процесу декомпозиције.

    Ови алати обезбеђују скуп аутоматизованих или полуаутоматизованих механизама за идентификацију микросервиса и рефакторисање кода. Поред тога, они помажу у постављању и управљању инфраструктуром потребном за хостовање микросервиса.

    Аутоматска декомпозиција за монолитну миграцију на микросервисе: футуристички тренд

    Најновији процват вештачке интелигенције и машинског учења је револуционисао традиционалне приступе обављању наших задатака. Зар не би било дивно када би машине могле да обављају сложене задатке декомпозиције монолитних микросервиса?

    Иако може изгледати лако користити АИ да би се помогла разградња монолитне апликације на микросервисе. Ипак, то је пут пун изазова. Зато ћете наћи само неколико комплетних студија о овом задатку.

    Абдулах ет. ал. предложио приступ учењу без надзора за аутоматску декомпозицију веб апликација у микросервисе. Следећи концептуални дијаграм показује укупан рад процеса аутодекомпозиције.

    Извор: Абдуллах, М., Икбал, В., & Ерради, А. (2019). Приступ учењу без надзора за аутоматску декомпозицију веб апликација у микросервисе. Јоурнал оф Системс анд Софтваре, 151, 243-257.

    Процес ауто-декомпозиције прати три једноставна корака.

    Корак 01: Приступ УРИ приступним евиденцијама

    Свака веб страница на веб локацији има јединствени јединствени идентификатор ресурса (УРИ). Срећом, веб сервери који хостују такве апликације одржавају евиденцију приступа (нпр. време одговора и величину документа) овим УРИ-овима. Први корак је прикупљање ових евиденција приступа.

    Корак 02: Примените алгоритам МЛ за груписање

    Алгоритам за груписање је метод машинског учења без надзора који, с обзиром на скуп тачака података, ствара К кластера који имају тачке података сличне природе. Овај алгоритам за груписање, када се напаја подацима историјских евиденција приступа, ствара кластере УРИ-ја који имају слично време приступа и величину документа одговора.

    Корак 03: Постављање кластера у микросервис

    Можете направити микросервис за сваки кластер УРИ-ја. Затим можете да примените ове микросервисе на било коју инфраструктуру у облаку.

    Напомена: Ова техника ауто-декомпозиције је специфична за монолитне веб апликације и представљена је само да би вам дала идеју о најновијим трендовима у тој ери.

    Најбоље праксе за прелазак са монолитне на микросервисну архитектуру

    Ево неколико најбољих пракси које треба следити када прелазите са монолитне на архитектуру микросервиса:

    • Почните с малим: Често је најбоље започети миграцијом малог, самосталног дела апликације на архитектуру микросервиса. Ово вам омогућава да учите из процеса и извршите сва потребна подешавања пре него што се позабавите већим деловима апликације.
    • Идентификујте праве микросервисе: Пажљиво идентификујте пословне могућности ваше апликације. Такође захтева да се утврди да ли су ове могућности применљиве као независне микросервисе.
    • Дизајнирајте јасне интерфејсе: Уверите се да су интерфејси између микросервиса добро дефинисани и лаки за коришћење. Ово ће олакшати развој и одржавање микросервиса.
    • Користите контејнере: Контејнери могу олакшати примену и управљање микроуслугама, омогућавајући вам да спакујете микросервис и његове зависности заједно у једну, самосталну јединицу.
    • Користите инфраструктуру прилагођену микросервисима: Да бисте подржали архитектуру микросервиса, биће вам потребна инфраструктура која може да се носи са повећаном сложеношћу и саобраћајем који генерише микросервис. Ово може укључивати коришћење технологија као што су сервисне мреже, АПИ мрежни пролази и дистрибуирано праћење.
    • Темељно тестирајте: Темељно тестирајте микросервисе да бисте били сигурни да функционишу како се очекује и да интерфејси између њих раде исправно.
    • Надгледање и управљање микроуслугама: Важно је пратити њихов учинак и здравље и предузети одговарајуће мере ако се појаве проблеми. Ово може укључивати коришћење алата као што су анализа дневника, праћење перформанси и праћење грешака.

    Укратко, пажљиво планирање и извршење је кључ успешне миграције. Пратећи ове најбоље праксе, можете осигурати да миграција иде глатко, испуњавајући саму сврху.

    Закључак

    Архитектура микросервиса је најфлексибилнија и најскалабилнија архитектура за модерну еру рачунарства у облаку. Омогућава вам да скалирате одређене делове апликације по потреби и модификујете или ажурирате појединачне услуге без утицаја на целу апликацију. Међутим, може бити и сложенији за развој и одржавање.

    На крају крајева, избор стила архитектуре зависиће од специфичних потреба и циљева ваше апликације. Фактори које треба узети у обзир укључују величину и сложеност апликације, потребан ниво скалабилности и флексибилности, као и ресурсе који су доступни за развој и одржавање.