W latach 60. i 70. architektura monolityczna preferowano do tworzenia aplikacji ze względu na ograniczone zasoby obliczeniowe, co wymagało połączenia wszystkich funkcjonalności w jedną, spójną całość.
Tak było do późnych lat 90. i 2000. XX wieku, kiedy monolityczna struktura zaczęła być zbyt ograniczona w stosunku do stale rosnącego rozmiaru i złożoności aplikacji, zwłaszcza wraz z rozwojem Internetu i systemów rozproszonych.
Doprowadziło to do opracowania bardziej modułowych podejść, takich jak architektury zorientowane na usługi (SOA) i później architektura mikrousług (MSA), która ostatecznie zyskała na znaczeniu na początku 2010 roku.
To powiedziawszy, jest to jedynie krótkie wyjaśnienie podstawowej koncepcji i zastosowania mikrousług. Omówmy więc, w jaki sposób mikrousługi zastąpiły architekturę monolityczną, jak działają mikrousługi i kilka przykładów mikrousług. Następnie omówimy kluczowe aspekty wdrażania mikrousług i co zrobić, jeśli chcesz wdrożyć mikrousługi.
Czym są mikrousługi? Jak one działają?
Jak wspomniałem wcześniej, mikrousługi pojawiły się jako rozwiązanie problemu rosnącej złożoności i rozmiaru aplikacji, umożliwiając firmom podział funkcji na usługi, które można niezależnie wdrażać.
Termin „mikrousługi” został spopularyzowany przez ekspertów branżowych, takich jak Martin Fowler i James Lewis, którzy formalnie wprowadzili go w poście na blogu w 2014 r. W ich pracy zdefiniowano kluczowe zasady i cechy, w tym potrzebę niezależnie wdrażalnych usług, zdecentralizowane zarządzanie danymi i agnostycyzm technologiczny.
Od tego czasu mikrousługi stały się głównym wyborem architektonicznym, wspieranym przez postęp w dziedzinie technologie konteneryzacji, takie jak Docker, narzędzia do orkiestracji, takie jak Kubernetes, i bezserwerowe platformy obliczeniowe. Ale jak działają mikrousługi?
Jak działają mikrousługi?
W swojej istocie architektura mikrousług dzieli dużą aplikację na mniejsze, odrębne usługi, z których każda odpowiada za określone możliwości biznesowe. Usługi te komunikują się ze sobą za pośrednictwem sieci, często za pośrednictwem interfejsów API REST, gRPC lub brokerów komunikatów, takich jak RabbitMQ lub Apache Kafka.
Według definicji Martina Fowlera i Jamesa Lewisa wszystkie mikrousługi mają cztery kluczowe cechy, które są następujące:
- Pojedyncza odpowiedzialność: Każda mikrousługa jest zaprojektowana do wykonywania określonego zadania lub funkcji, co pozwala na specjalizację i zmniejszenie złożoności.
- Niezależność: Mikrousługi można opracowywać, wdrażać i skalować niezależnie od siebie, co zapewnia elastyczność i odporność.
- Zdecentralizowane zarządzanie danymi: Mikrousługi często posiadają własne bazy danych, co pozwala uniknąć konieczności tworzenia jednej, scentralizowanej bazy danych.
- Agnostycyzm technologiczny: Zespoły mogą wybrać najlepszą technologię dla każdej usługi, nie będąc ograniczonymi wyborami dotyczącymi innych usług.
Takie podejście kontrastuje z tradycyjną architekturą monolityczną, w której wszystkie komponenty aplikacji są ściśle zintegrowane w jedną, spójną całość.
Kluczowe etapy wdrażania mikrousług
Chociaż architektura mikrousług oferuje niezliczone korzyści, takie jak wysoka skalowalność, elastyczność, wydajność, izolacja błędów itp., wymaga ona wiedzy, jak skutecznie wdrażać mikrousługi i dobrego planowania, aby odnieść sukces.
Dlatego posiadanie kompleksowego wyobrażenia o kluczowych koncepcjach, etapach i najlepszych praktykach dotyczących mikrousług we wdrażaniu mikrousług jest niezbędne dla pomyślnej architektury mikrousług. Przyjrzyjmy się więc kluczowym etapom wdrażania mikrousług i temu, co pociąga za sobą każdy etap.
Planowanie i przygotowanie do wdrożenia mikrousług
Wszystko, co dobre, wymaga planowania i cierpliwości, a aby pomyślnie wdrożyć mikrousługi, z pewnością będziesz potrzebować sporo planowania i cierpliwości. Dlatego ważne jest, aby postępować zgodnie z najlepszymi praktykami dotyczącymi mikrousług oraz planować i przygotowywać wszystko, czego potrzebujesz podczas wdrażania mikrousług.
Jak wspomniałem wcześniej, jedną z kluczowych zasad i cech mikrousług jest Zasada pojedynczej odpowiedzialności. Pozostając wiernym tej zasadzie i upewniając się, że każda mikrousługa koncentruje się na jednej funkcji i możliwości i jest za nią odpowiedzialna, umożliwiasz swojemu zespołowi niezależne opracowywanie, wdrażanie i skalowanie usług.
Ponadto podkategorią tej zasady jest zasada projektowania luźnego sprzęgła. Oznacza to, że każda usługa może funkcjonować niezależnie w zakresie komunikacji i jest w minimalnym stopniu zależna od innych usług. Dzięki temu zmiany lub aktualizacje jednej usługi nie wpływają na inne usługi, co pozwala na niezależne skalowanie mikrousług.
Zmniejsza to ryzyko kaskadowych awarii, gdy problem lub awaria w jednej części systemu wywołuje reakcję łańcuchową, prowadzącą do awarii w całym systemie i awarii całej usługi.
Jedną z ważnych praktyk mikrousług jest posiadanie dedykowanego magazynu danych dla każdej usługi podczas wdrażania mikrousług jako rozszerzenie zasady projektowania luźnego powiązania, ponieważ zapobiega to konfliktom i pozwala na lepszą skalowalność usług.
Ponadto będziesz potrzebować asynchronicznych wzorców komunikacji mikrousług, takich jak brokerzy komunikatów, aby mieć pewność, że każda usługa będzie mogła komunikować się bez bezpośrednich zależności.
Ostatnim elementem układanki jest wdrożenie potoków ciągłej integracji i ciągłego dostarczania (CI/CD) dla mikrousług. Te potoki umożliwiają zespołom wdrażanie nowych funkcji i poprawek Narzędzia CI/CD jak Jenkins i GitLab, umożliwiając organizacjom utrzymanie stabilności systemu przy jednoczesnym częstym udostępnianiu nowych możliwości.
Teraz, gdy masz już ogólne pojęcie o planowaniu i przygotowaniach niezbędnych do wdrożenia mikrousług, porozmawiajmy o strategiach wdrażania mikrousług.
Strategie wdrażania mikrousług
Podczas wdrażania mikrousług wybór strategii wdrażania zależy od funkcji usługi, ruchu, konfiguracji infrastruktury, wiedzy zespołu i czynników kosztowych. Jednak ogólnie strategie wdrażania mikrousług są następujące:
- Instancja usługi na kontener: W tym podejściu każda mikrousługa działa we własnym kontenerze, oferując lepszą izolację niż wiele instancji na model hosta. Kontenery ułatwiają skalowanie i usprawniają alokację zasobów.
- Instancja usługi na maszynę wirtualną: Każda usługa działa na osobnej maszynie wirtualnej (VM), zapewniając jeszcze większą izolację niż kontenery. Chociaż poprawia to bezpieczeństwo i stabilność, zazwyczaj wiąże się z większymi kosztami ogólnymi.
- Wydania etapowe: Początkowo wdrażaj wersje mikrousług dla niewielkiej grupy użytkowników, testując ich stabilność przed pełnym wdrożeniem. Takie podejście minimalizuje wpływ, jeśli pojawią się problemy i pozwala na szybkie wycofanie w celu utrzymania integralności systemu.
- Wdrożenie niebiesko-zielone: Ta metoda wykorzystuje dwa identyczne środowiska produkcyjne, z których jedno obsługuje ruch na żywo, a drugie służy do testowania następnej wersji. Wdrożenie niebiesko-zielone umożliwia łatwe wycofywanie zmian i aktualizacje bez przestojów, ponieważ ruch można płynnie przełączać między dwoma środowiskami.
- Wydania etapowe: Strategia ta polega na stopniowym wdrażaniu aktualizacji w różnych segmentach użytkowników lub środowiskach. Często zaczyna się od środowisk wewnętrznych, zanim dotrą do produkcji, ograniczając promień wybuchu wszelkich potencjalnych problemów i umożliwiając zespołom rozwiązywanie problemów etapami.
- Wdrożenie bezserwerowe: To podejście wykorzystuje platformy bezserwerowe, takie jak AWS Fargate i Google Cloud Run, które automatyzują zarządzanie infrastrukturą, obsługując skalowanie i alokację zasobów. Dzięki wdrożeniu bezserwerowemu nie ma potrzeby zarządzania bazowymi serwerami, co pozwala skupić się na samych mikrousługach.
Po wybraniu jednej z powyższych mikrousług do wdrożenia mikrousług będziesz potrzebować narzędzia do orkiestracji mikrousług.
Orkiestracja mikrousług
Po wybraniu jednej z wielu strategii wdrażania mikrousług będziesz potrzebować swego rodzaju przewodnika do orkiestracji mikrousług. Narzędzia do orkiestracji mikrousług, takie jak Kubernetes, pomagają zautomatyzować wdrażanie mikrousług, skalowanie mikrousług, monitorowanie mikrousług i zarządzanie skonteneryzowanymi mikrousługami.
Na przykład Airbnb korzysta z Kubernetes, umożliwiając swoim inżynierom wdrażanie setek zmian w swoich mikrousługach bez ręcznego nadzoru. Jedną z ważnych cech narzędzi do orkiestracji mikrousług, takich jak Kubernetes, jest wbudowane równoważenie obciążenia.
Posiadanie kompetentnej funkcji równoważenia obciążenia pomaga dystrybuować ruch przychodzący pomiędzy wiele wystąpień mikrousługi. Zapobiega to sytuacji, w której pojedyncza instancja staje się wąskim gardłem i zwiększa zdolność systemu do radzenia sobie ze skokami zapotrzebowania.
Kubernetes odgrywa znaczącą rolę w zarządzaniu mikrousługami dzięki swoim możliwościom samonaprawy, w ramach których uszkodzone kontenery są automatycznie wymieniane i uruchamiane ponownie. The New York Times wykorzystuje tę funkcję do utrzymywania swoich mikrousług bez wpływu na wygodę użytkownika i przestoje.
Co więcej, Kubernetes poprawia również bezpieczeństwo mikrousług, takich jak konfiguracje i sekrety, takie jak poświadczenia bazy danych lub klucze API, używając ConfigMaps i Secrets. Jest to szczególnie ważne w przypadku firm i usług, takich jak Uber, które zajmują się wrażliwymi danymi klientów i użytkowników.
Wreszcie narzędzia do orkiestracji mikrousług, takie jak Kubernetes, są szczególnie przydatne w strategiach mikrousług obejmujących aktualizacje kroczące i wycofywanie, takie jak wydania etapowe. Aktualizacje kroczące umożliwiają wdrażanie nowych wersji mikrousług bez przerw w świadczeniu usług, utrzymując niektóre wystąpienia starej wersji.
Po skonfigurowaniu narzędzia do orkiestracji mikrousług musisz je zbudować i zautomatyzować Rurociągi CI/CD do wdrażania mikrousług.
Potoki CI/CD do wdrażania mikrousług
Jak wspomnieliśmy wcześniej, potoki ciągłej integracji i ciągłego dostarczania mikrousług są ważnymi aspektami wdrażania mikrousług. Potoki CD w potokach CI/CD są odpowiedzialne za automatyczne wdrażanie zmian w kodzie w środowisku produkcyjnym, gdy tylko przejdą etapy testowania i integracji potoku CI/CD.
Następnie do gry wchodzi część CD potoków CI/CD, dzięki czemu za każdym razem, gdy zmiany w kodzie przejdą etapy testowania i integracji, usługa jest wdrażana w narzędziu do orkiestracji mikrousług, takim jak klaster Kubernetes.
Co więcej, wszystkie etapy testowania i integracji są wykonywane automatycznie przez potoki CI/CD, gdy do potoku włączane są testy jednostkowe, testy integracyjne i testy typu end-to-end.
Umożliwia to zespołom sprawdzanie poprawności aktualizacji na każdym etapie przy jednoczesnym zachowaniu stabilności systemu. Ponadto, jeśli pomimo różnych testów wystąpią jakiekolwiek problemy ze zmianami w kodzie, automatyczne przywracanie zmian może przywrócić poprzednią stabilną wersję.
Wreszcie wdrożenie potoków CI/CD dla mikrousług zgodnie z najlepszymi praktykami dotyczącymi mikrousług pomaga organizacjom osiągnąć szybszy rozwój, ograniczyć błędy ręczne i utrzymać wysokie standardy jakości.
Wiele firm, takich jak Spotify, Expedia, iRobot, Lufthansa, Pandora itp., wykorzystuje potoki CI/CD dla mikrousług za pośrednictwem narzędzi CI/CD, takich jak CircleCI, AWS CodePipeline i GitLab, aby automatyzować procesy wdrażania, zapewniać stałą jakość kodu i szybko dostarczać nowe funkcje przy jednoczesnym zachowaniu stabilności systemu.
Wzorce komunikacji mikrousług
Sposób, w jaki mikrousługi komunikują się ze sobą, zależy całkowicie od funkcji, ogólnej architektury, pożądanej skalowalności i niezawodności mikrousług. Ogólnie rzecz biorąc, stosowane są dwa główne rodzaje wzorców komunikacji mikrousług: synchroniczny I asynchroniczny wzorce komunikacji mikrousług.
W synchronicznych wzorcach komunikacji mikrousług usługi wchodzą w interakcję w czasie rzeczywistym, co oznacza, że przed kontynuowaniem wyśle żądanie i poczeka na odpowiedź. Najczęściej używane wzorce komunikacji synchronicznych mikrousług to Interfejsy API REST (reprezentacyjny transfer stanu)., gRPC (Zdalne wywołanie procedury Google), I WykresQL.
Zazwyczaj tego rodzaju wzorce komunikacji mikrousług są stosowane w branżach i firmach, które zazwyczaj wymagają przetwarzania danych w czasie rzeczywistym i natychmiastowych reakcji. Branże takie jak finanse, opieka zdrowotna i handel elektroniczny często wykorzystują synchroniczne wzorce komunikacji, aby zapewnić natychmiastowe transakcje, pobieranie danych lub interakcje, zapewniając płynność i responsywność użytkownika.
To powiedziawszy, chociaż wzorce komunikacji synchronicznych mikrousług oferują korzyści, takie jak odpowiedzi w czasie rzeczywistym i prostota, mają one również pewne wady, takie jak potencjalne wąskie gardła ze względu na ich ścisłe powiązanie, niską skalowalność przy dużych obciążeniach, długi czas reakcji i duże opóźnienia podczas wystąpień o dużym natężeniu ruchu.
Z drugiej strony wzorce komunikacji asynchronicznych mikrousług są zazwyczaj bardziej odpowiednie dla mikrousług, ponieważ opierają się na zasadzie luźnego powiązania, którą omówiliśmy wcześniej.
Ten typ wzorca komunikacji mikrousług oddziela usługi, umożliwiając im wysyłanie i odbieranie komunikatów za pośrednictwem brokera, takiego jak Kafka lub RabbitMQ. Wysyłając komunikaty do kolejki pełniącej rolę bufora, usługi komunikują się niezależnie, zamiast czekać na odpowiedź, jak miałoby to miejsce w przypadku wzorców komunikacji synchronicznej. Bufor ten umożliwia innym usługom przetwarzanie wiadomości we własnym tempie, dzięki czemu nadawca może kontynuować pracę bez czekania na odbiorcę.
Wzorzec komunikacji asynchronicznej mikrousług nie tylko oferuje oddzielną strukturę wdrażania mikrousług, ale także oferuje tę samą reakcję w czasie rzeczywistym, jaką oferują wzorce komunikacji synchronicznych mikrousług.
Dzieje się tak ze względu na architekturę sterowaną zdarzeniami asynchronicznych wzorców komunikacji mikrousług sterowanych zdarzeniami, ponieważ usługi komunikują się poprzez emitowanie zdarzeń w przypadku wystąpienia określonej akcji. Inne usługi mogą subskrybować te zdarzenia i odpowiednio reagować. Pozwala to na tworzenie wysoce responsywnych systemów, które reagują na zmiany w czasie rzeczywistym, bez bezpośredniego łączenia usług.
Ponadto w trybie asynchronicznym Publikuj-Subskrybuj (Pub/Sub) wzorce komunikacji mikrousług, usługi (wydawcy) wysyłają wiadomości do tematu, a inne usługi (subskrybenci) nasłuchują tego tematu, aby otrzymywać aktualizacje. Model ten obsługuje wielu abonentów, jednocześnie emitując komunikaty do wielu serwisów.
Wreszcie, podobnie jak wzorce sterowane zdarzeniami, asynchronicznie Saga oparta na choreografii Wzorce komunikacji mikrousług również wykorzystują zdarzenia do wzajemnej komunikacji; jednak w tym schemacie obowiązuje określona kolejność, co oznacza, że zdarzenia uruchamiają następny krok i aktywację określonej usługi.
Różnica polega na tym, że w przypadku wzorców opartych na zdarzeniach nie ma określonej sekwencji ani przepływu pracy, a wiele usług może reagować na zdarzenie, a nie na konkretny proces i porządek we wzorcu sagi opartym na choreografii.
Używany typ wzorca komunikacji asynchronicznych mikrousług zależy od zadania i ogólnej funkcji mikrousług. Kolejki wiadomości, takie jak RabbitMQ i Amazon SQS, są zwykle używane do planowania zadań, dystrybucji obciążenia i handlu elektronicznego w systemach przetwarzania zamówień i powiadamiania.
Brokerzy komunikatów sterowani zdarzeniami, tacy jak Apache Kafka i AWS EventBridge, są zwykle używani do przetwarzania strumieni zdarzeń na dużą skalę w czasie rzeczywistym i routingu zdarzeń pomiędzy mikrousługami w obszarach takich jak usługi finansowe i środowiska AWS.
Jeśli chodzi o brokerów wiadomości typu Publish-Subscription (Pub/Sub), takich jak Google Cloud Pub/Sub i Redis Streams, ci brokerzy wiadomości są zwykle używani do skalowalnego przesyłania wiadomości w systemach rozproszonych na potrzeby analiz w czasie rzeczywistym i pozyskiwania zdarzeń oraz powiadomień w czasie rzeczywistym i aplikacji do czatowania.
Wreszcie brokerzy komunikatów saga opartych na choreografii są wykorzystywani głównie do przetwarzania zamówień w handlu elektronicznym, systemów rezerwacji podróży i przypadków użycia, w których należy koordynować złożone, wieloetapowe transakcje w wielu usługach bez centralnej kontroli.
Wykrywanie usług mikroserwisowych
Po skonfigurowaniu i wdrożeniu wzorca komunikacji odpowiadającego Twoim potrzebom musisz przede wszystkim upewnić się, że Twoje usługi mogą się wzajemnie zlokalizować. Jak wspomniałem wcześniej, narzędzia do orkiestracji mikrousług, takie jak Kubernetes, odgrywają ważną rolę w odkrywaniu usług mikrousług.
Odbywa się to poprzez wbudowane wykrywanie usług udostępniane przez Kubernetes DNS, które dynamicznie aktualizuje adresy IP i rekordy DNS w miarę skalowania usług lub zmiany lokalizacji w klastrze.
Ta metoda wykrywania usług mikrousług nazywana jest wykrywaniem po stronie serwera, ponieważ odpowiedzialność za routing jest delegowana do modułu równoważenia obciążenia, który następnie wysyła zapytania do rejestru i kieruje ruch do odpowiedniej instancji.
Z drugiej strony istnieje również metoda wykrywania po stronie klienta do wykrywania usług mikrousług, w której usługa lub brama API wysyła zapytanie do rejestru usług, takiego jak Consul lub Eureka, w celu znalezienia dostępnych instancji.
Wybór najlepszej metody wykrywania usług dla wdrożenia mikrousług zależy od wymagań i skali systemu.
Dzięki wykrywaniu usług mikrousług po stronie klienta klient ma pełną kontrolę nad instancją, z którą się komunikuje. Pozwala to nie tylko na większą personalizację, ale także zmniejsza złożoność, ponieważ nie ma potrzeby stosowania scentralizowanej usługi wyszukiwania.
Na przykład wdrożenie mikrousług Netflix wykorzystuje wykrywanie usług mikrousług po stronie klienta za pomocą Eureka i Ribbon do równoważenia obciążenia, umożliwiając klientowi wybór najlepszej instancji na podstawie kryteriów takich jak opóźnienie i obciążenie serwera.
Jednak wykrywanie usług mikrousług po stronie serwera jest bardziej odpowiednie w przypadku większych środowisk, ponieważ scentralizowane wykrywanie usług może poprawić wydajność i pozwolić na spójne równoważenie obciążenia w systemie rozproszonym.
Rozwiązania do wykrywania usług mikrousług po stronie serwera, takie jak Kubernetes, AWS Elastic Load Balancing i API Gateways (Kong, NGINX itp.) pomagają efektywnie kierować ruchem i utrzymywać wysoką dostępność. Są wykorzystywane przez firmy takie jak Airbnb, Pinterest, Expedia, Lyft itp.
Bezpieczeństwo mikrousług
Chociaż architektura monolityczna jest w większości gorsza od MSA, jednym z aspektów, w którym architektura monolityczna ma przewagę, jest bezpieczeństwo. Ponieważ mikrousługi są zbudowane na zasadzie Loose Coupling i mają charakter rozproszony, nie można wdrożyć pojedynczego, ogólnego środka bezpieczeństwa.
Ponieważ każda usługa musi być zabezpieczona niezależnie, konieczne są dodatkowe zabezpieczenia, ponieważ w mikroserwisach powierzchnia ataku jest znacznie większa. W tym celu powszechnie stosuje się standardy, takie jak OAuth2 i JSON Web Tokens (JWT), do, jak można się domyślić, uwierzytelniania i autoryzacji.
Ponadto brama API jest często wykorzystywana do zarządzania bezpieczeństwem w mikrousługach, ponieważ wymusza uwierzytelnianie i autoryzację w punkcie wejścia. Ponadto interfejsy API bramy mogą również implementować ograniczanie szybkości, rejestrowanie i monitorowanie, co zapewnia dodatkowe warstwy zabezpieczeń mikrousług.
Chociaż zabezpieczają one główny punkt wejścia, potrzeba więcej środków bezpieczeństwa mikrousług, aby objąć komunikację między usługami.
W tym miejscu do gry wchodzą siatki usług, które dodają warstwę zabezpieczeń mikrousług sieciowych i szyfrują ruch między usługami oraz egzekwują zasady takie jak wzajemny TLS. Te siatki serwerów zasadniczo konfigurują kompleksowe szyfrowanie typu end-to-end, które znacznie poprawia bezpieczeństwo mikrousług.
Skalowanie mikroserwisów
Jedną z największych zalet MSA i powodem, dla którego opracowano go w celu zastąpienia architektury monolitycznej, jest jego wysoka skalowalność. Zazwyczaj skalowanie mikrousług może odbywać się na dwa sposoby: w pionie i w poziomie.
Zasadniczo skalowanie pionowe mikrousług (skalowanie w górę) polega na dodawaniu większej ilości zasobów, takich jak procesor lub pamięć, do istniejącej instancji. Alternatywnie poziome skalowanie mikrousług (skalowanie w poziomie) rozkłada obciążenie i zwiększa pojemność.
Pod względem wdrożenia pionowe skalowanie mikrousług jest łatwiejsze z tych dwóch, ponieważ wystarczy zmodyfikować pojedynczą instancję poprzez aktualizację do większego serwera, zwiększenie pamięci lub mocy obliczeniowej w instancji w chmurze lub dodanie większej ilości pamięci.
Ten typ skalowania jest zwykle używany w przypadkach, gdy zwiększenie mocy pamięci RAM lub procesora może poprawić wydajność zapytań i przetwarzania danych, na przykład usług odpowiedzialnych za buforowanie w pamięci.
To powiedziawszy, chociaż pionowe skalowanie mikrousług jest łatwiejsze i zapewnia natychmiastowy wzrost wydajności, ma również wady. Skalowanie w pionie jest ograniczone pojemnością sprzętu serwera, więc w pewnym momencie będziesz musiał przełączyć się na skalowanie w poziomie, aby kontynuować skalowanie w pionie.
Co więcej, skalowanie pionowe wiąże się z wysokimi kosztami, ponieważ sprzęt i większe instancje zazwyczaj wiążą się z wysoką ceną. Na koniec, jeśli instancja skalowana ulegnie awarii, usługa całkowicie przestanie działać, ponieważ nie ma dodatkowych instancji do obsługi obciążenia.
W przypadku poziomego skalowania mikrousług zamiast aktualizować zasoby pojedynczej instancji, należy wdrożyć nowe instancje tej usługi. Chociaż te instancje działają niezależnie, nadal obsługują tę samą usługę i części tego samego obciążenia.
W przeciwieństwie do skalowania pionowego, poziome skalowanie mikrousług jest nieograniczone, co oznacza, że możesz dodać dowolną liczbę instancji, aby obsłużyć rosnące obciążenia i skoki ruchu, zapewniając większą skalowalność.
Co więcej, ponieważ masz kilka instancji, jeśli jedna z nich ulegnie awarii, nie wkładasz wszystkich jajek do jednego koszyka, ponieważ inne instancje mogą nadal obsługiwać żądania. Wreszcie skalowanie poziome jest na dłuższą metę znacznie bardziej opłacalne, ponieważ można użyć kilku mniejszych i tańszych instancji, aby uzyskać bardziej niezawodną i wydajniejszą wydajność.
To powiedziawszy, skalowanie poziome i dodawanie większej liczby instancji wymaga większej liczby modułów równoważenia obciążenia, mechanizmów wykrywania usług mikrousług i narzędzi do orkiestracji mikrousług, co czyni architekturę mikrousług znacznie bardziej złożoną.
Skalowanie poziome jest bardziej odpowiednie do przypadków użycia, takich jak usługi internetowe i aplikacje, takie jak handel elektroniczny lub platformy mediów społecznościowych, które często charakteryzują się zmiennym ruchem i dużą liczbą żądań.
To powiedziawszy, tak naprawdę nie jest to przypadek albo, albo, ponieważ oba typy skalowania są obsługiwane w mikroserwisach i są konieczne w wielu przypadkach. Zwykle mniejsze organizacje korzystają ze skalowania pionowego, ponieważ jest ono znacznie prostsze we wdrażaniu i zarządzaniu, ale z biegiem czasu i wraz z rozwojem aplikacji wprowadzane jest skalowanie poziome, aby sprostać dużemu zapotrzebowaniu.
Wreszcie platformy chmurowe oferują usługi automatycznego skalowania, które automatycznie dodają lub usuwają instancje na podstawie zapotrzebowania w czasie rzeczywistym, co znacznie pomaga organizacjom zrównoważyć skalowanie w pionie i poziomie.
Monitorowanie mikrousług
Na tym etapie wdrożenie mikrousług jest już prawie zakończone; pozostaje tylko upewnić się, że działa on konsekwentnie i niezawodnie. To właśnie tutaj znajdują się narzędzia do monitorowania mikrousług Prometeusz i Grafana wkraczać.
Narzędzia te zapewniają wgląd w metryki usług w czasie rzeczywistym, dzięki czemu zespoły mogą śledzić wykorzystanie zasobów, opóźnienia i współczynniki błędów. Ponadto narzędzia te oferują również śledzenie rozproszone (Jaeger, Zipkin itp.), które pomaga wizualizować przepływ żądań między usługami i może być niezwykle przydatne przy diagnozowaniu problemów.
Wreszcie, ponieważ awarie mogą kaskadować między usługami ze względu na rozproszony projekt mikrousług, agregacja dzienników jest kluczową praktyką w monitorowaniu mikrousług. Konsolidując dzienniki na scentralizowanej platformie i konfigurując alerty w czasie rzeczywistym, zawsze będziesz o dwa kroki przed problemami i będziesz mógł proaktywnie na nie reagować, zanim wpłyną one na użytkowników.
Ostatnie przemyślenia
Chociaż świat mikrousług z pewnością jest trudny do zrozumienia, zrozumienie podstaw i kluczowych etapów wdrażania mikrousług może znacznie ułatwić cały proces. Ponadto w miarę upływu lat do Twojej dyspozycji staje się coraz więcej narzędzi ze znacznie większą liczbą funkcji, dzięki czemu wdrażanie mikrousług staje się prostsze niż kiedykolwiek.
Często zadawane pytania
Jakie strategie wdrażania są powszechnie stosowane w przypadku mikrousług?
Chociaż istnieje wiele różnych strategii wdrażania mikrousług, najczęściej stosowane strategie wdrażania obejmują instancje usług na kontener, wydania etapowe, wdrożenie niebiesko-zielone i wdrożenie bezserwerowe, przy czym każda z nich oferuje inny poziom izolacji, elastyczności i skalowalności.
Jaką rolę odgrywa Kubernetes w koordynowaniu mikrousług?
Mikrousługi zależą od narzędzi do orkiestracji mikrousług, takich jak Kubernetes, które automatyzują wdrażanie, skalowanie usług kontenerowych i zarządzanie nimi, zapewniając równoważenie obciążenia, automatyczne skalowanie i możliwości samonaprawy w celu zapewnienia odpornych i wydajnych mikrousług.
Jak zapewnić bezpieczeństwo w środowisku mikrousług?
Mikrousługi ze względu na swój rozproszony charakter są bardziej skomplikowane pod względem bezpieczeństwa niż architektura monolityczna. Bezpieczeństwo w mikrousługach obejmuje uwierzytelnianie i autoryzację żądań, szyfrowanie komunikacji między usługami oraz wdrażanie bram API i siatek usług, takich jak Istio, w celu scentralizowanego zarządzania bezpieczeństwem.
