Portabilität in der Cloud: Microservices-Architektur

Microservices sollten skalierbar sein und sich auf eine einzige Aufgabe konzentrieren. Jede in sich geschlossene modulare Einheit übernimmt eine bestimmte Funktion innerhalb eines größeren Systems. Eine große Anwendung wird aus modularen Komponenten oder Diensten wie Containern oder Serverless Computing aufgebaut. 

Stellen Sie sich einen Microservice als ein Unternehmen mit verschiedenen Abteilungen, Budgets und Anforderungen vor. Jedes Jahr ändern sich diese Anforderungen je nach den Bedürfnissen des Unternehmens. Auch Ihre Anwendung wird im Laufe der Zeit nicht immer gleich stark beansprucht. Es könnte einige Aspekte geben, die mehr Nachfrage erfordern, und andere, denen Sie mehr Aufmerksamkeit schenken müssen. Auch innerhalb Ihrer Anwendung werden unterschiedliche Skalierungsstufen erforderlich sein. Microservices ermöglichen Ihnen die Skalierung und das Wachstum in verschiedenen Bereichen, ohne andere zu beeinträchtigen. Und sie skalieren unabhängig voneinander.

Wir alle erinnern uns an das Prinzip der einzigen Verantwortung, das wir aus der Programmierung kennen. Bei Microservices ist das nicht anders. Sie sollten nur eine Aufgabe erfüllen, und zwar eine gute Aufgabe. Sie haben außerdem den Vorteil einer besseren Ausfallsicherheit und Fehlertoleranz. Die Microservice-Architektur zielt darauf ab, systemweite Ausfälle zu verhindern, indem Fehler auf einzelne Dienste übertragen werden. Wenn ein bestimmter Fehler auftritt, wissen wir, wo er liegt, und können ihn beheben, ohne dass sich dies auf andere Bereiche auswirkt.

Es gibt auch einen Aspekt der Auffindbarkeit. Mit einer Service-Networking-Lösung wie Consul von HashiCorp wissen Sie, wenn neue Dienste online gehen, und haben ein zentrales System, das zu einem Verzeichnis von Diensten wird, das definiert, was diese Dienste tun und wie man mit ihnen kommuniziert.

Warum Sie Microservices in Betracht ziehen sollten

• Kürzere Markteinführungszeit: Microservices ermöglichen die parallele Entwicklung und Bereitstellung einzelner Komponenten, beschleunigen den gesamten Entwicklungsprozess und verkürzen die Zeit für die Bereitstellung neuer Funktionen.

• Verbesserte Skalierbarkeit: Microservices können unabhängig voneinander skaliert werden, was es Unternehmen ermöglicht, Ressourcen effizienter zuzuweisen und unterschiedliche Arbeitslasten oder Verkehrsmuster besser zu bewältigen.
  
• Erhöhte Ausfallsicherheit: Der dezentrale Charakter von Microservices verringert das Risiko systemweiter Ausfälle und sorgt für eine kontinuierliche Verfügbarkeit der Dienste und eine höhere Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.
  
• Flexibilität und Anpassungsfähigkeit: Microservices ermöglichen es Unternehmen, verschiedene Technologien und Frameworks für unterschiedliche Komponenten zu nutzen, was die Anpassung an sich ändernde Anforderungen oder die Einbindung neuer Technologien erleichtert.
  
• Leichtere Wartung und Aktualisierung: Der modulare Aufbau von Microservices vereinfacht die Systemwartung und -aktualisierung, da einzelne Komponenten aufgerüstet oder ersetzt werden können, ohne dass das gesamte System davon betroffen ist.

Microservices Bewährte Praktiken

Es ist wichtig, dass die Microservices klein, fokussiert und für eine einzige Geschäftsfunktion verantwortlich sind. Dieser Ansatz ermöglicht es Ihnen, zusätzliche Funktionen hinzuzufügen und eine Ausweitung zu vermeiden. Es gibt jedoch keine feste Regel für die ideale Größe, da sie von der jeweiligen Anwendung und ihren Anforderungen abhängt.

Außerdem sollten Sie sicherstellen, dass Sie für den Fall eines Ausfalls gerüstet sind. Während die Fehlertoleranz bei der Ausführung von mehreren Diensten und Microservices von vornherein eingebaut ist, kommen zusätzliche Ausfallsicherheitsmechanismen wie Wiederholungsversuche, Stromunterbrecher und Schotten hinzu. Denken Sie daran, warum Schiffe Schotten haben. Sie haben sie für die strukturelle Integrität, aber sie haben sie auch für den Fall, dass ein Problem auftritt, das Schott geschlossen wird und das Schiff nicht untergeht. Viele ereignisbasierte Architekturen verwenden so genannte Dead-Letter-Queues. Wenn eine Nachricht nicht zugestellt werden kann, wird sie in eine bestimmte Warteschlange gestellt, wo sie untersucht werden kann, um den Grund für das Scheitern zu ermitteln. 

Microservices sollten auf der Grundlage bereichsorientierter Designprinzipien entwickelt werden, d. h. die Modellierung von Diensten auf der Grundlage von Geschäftsfunktionen und die Verwendung einer gemeinsamen Sprache, um sicherzustellen, dass die Dienste mit den Geschäftsanforderungen übereinstimmen. Das domänenorientierte Design konzentriert sich auf die Entwicklung von Softwaresystemen auf der Grundlage eines tiefen Verständnisses der Geschäftsdomäne. Die Prinzipien helfen dabei, den Entwurfsprozess zu lenken und sicherzustellen, dass die Software auf die Domäne abgestimmt ist und einen Mehrwert für das Unternehmen bietet. Diese Prinzipien fördern ein tiefes Verständnis des Geschäftsbereichs und tragen dazu bei, dass die Entwicklung eng an den Geschäftsbedürfnissen und sich ändernden Anforderungen ausgerichtet bleibt.

Entwerfen Sie mit einem API-first-Ansatz und implementieren API Gateways, die zentrale Verbindungspunkte zur Erleichterung der Kommunikation zwischen Microservices und Subsystemen von Drittanbietern darstellen. API Gateways übernehmen einen Großteil des Routings und kümmern sich um Autorisierung, Authentifizierung und Ratenbegrenzung. Ein Entwurfsmuster für APIs ist für die Modularität und Wiederverwendbarkeit von Microservices unerlässlich. 

Hier finden Sie einige weitere bewährte Verfahren für Microservices:

• Automatisieren Sie Tests und Bereitstellung: Testen und implementieren Sie Microservices mithilfe von Automatisierungstools wie Continuous Integration und Continuous Deployment(CI/CD) Pipelines, die das Risiko von Fehlern verringern und sicherstellen, dass die Services schnell und konsistent implementiert werden.
  
• Verwenden Sie die Containerisierung: Die Containerisierung bietet eine leichtgewichtige und portable Möglichkeit zur Verpackung und Bereitstellung von Microservices. Die Verwendung von Containern kann dazu beitragen, den Bereitstellungsprozess zu vereinfachen und die Skalierbarkeit und Portabilität der Anwendung zu verbessern.
  
• Überwachen und beobachten: Microservices sollten überwacht und protokolliert werden, um sicherzustellen, dass sie wie erwartet funktionieren, und um etwaige Probleme oder Fehler zu erkennen. Log-Aggregatoren und Tools zur Überwachung der Anwendungsleistung (APM) können dies leisten. Tracing bietet Einblicke in den Datenfluss durch ein verteiltes System. Diese drei Säulen tragen dazu bei, einen durchgängigen Überblick über die Leistung zu erhalten.
  
• Sichere Dienste: Microservices sollten mit Best Practices wie Authentifizierung, Autorisierung und Verschlüsselung gesichert werden - und vergessen Sie nicht die Containersicherheit! Richtlinien sollten festlegen, welche Microservices mit anderen kommunizieren dürfen, um die Angriffsfläche insgesamt zu verringern. Die Sicherheit sollte Teil eines jeden Entwurfs sein und in allen Phasen der Entwicklung überprüft werden, was zu einer weitaus sichereren Anwendung führt und sensible Daten schützt.