So profitieren Sie von der Implementierung einer Microservices-Architektur

Das Konzept der „serviceorientierten Architekturen“ kam im IT-Bereich erst relativ spät in Gebrauch – nämlich Anfang der 2010er Jahre. Man kann sagen, dass die Idee einer Microservice-Architektur als Folge der zunehmenden Popularität agiler Produktentwicklungsmethoden und des weltweiten Aufkommens von DevOps-Spezialisten entstand.

Die hypothetische Aufteilung von Software in Mikrodienste wurde in der globalen IT-Community bereits Anfang der 2000er Jahre diskutiert. Doch Entwickler begannen erst 2011, diese Richtung tatsächlich voranzutreiben, nachdem sie die entsprechende Lösung auf dem Workshop in Venedig angekündigt hatten.

Einer unabhängigen Umfrage zufolge erhöhen derzeit etwa 92 % der Befragten aktiv die Anzahl der Microservices in ihren Geschäftslösungen, und etwa ein Drittel der Befragten konnte bereits in den ersten Monaten ihrer Implementierung die direkten Vorteile solcher Innovationen erkennen.

Allerdings ist etwa 50 % der Unternehmen noch immer völlig im Unklaren darüber, welche Vorteile diese technologische Innovation mit sich bringen kann.

Lassen Sie uns also tiefer in das Thema der Implementierung einer Microservices-Architektur eintauchen, alle Nuancen und Vorteile von Microservices als Ganzes betrachten und herausfinden, wie sich ein Monolith in Microservices aufteilen lässt.

Was ist Microservices-Architektur?

Die Microservice-Softwarearchitektur basiert auf vielen miteinander verbundenen, aber unabhängig funktionierenden Softwaremodulen, die leicht ersetzt, entfernt und in anderen Projekten wiederverwendet werden können. Jedes dieser Module – ein „Microservice“ – hat eine spezifische, eng ausgerichtete Aufgabe. Selbst wenn dieses Modul auf das DBMS oder den Server zugreift, geschieht dies autonom, ohne auf die Hilfe von Modulen von Drittanbietern zurückzugreifen.

Das heißt, Sie können im Wesentlichen kleine „Bausteine“, von denen jeder einen einzigartigen Zweck erfüllt, verwenden, um ein größeres „Gebäude“ zu errichten – das endgültige Softwareprodukt.

Solche autonomen Bereitstellungen sind eine Art erweiterte Version der Webdienstarchitektur, die schon etwas früher aufkam und bei der die Aufgaben der einzelnen Dienste globaler sind. Beispielsweise sind E-Mail, Kalender, Übersetzer, Websuche usw. Webdienste, die von einer einzigen umfangreichen Software gesteuert werden – dem Webbrowser Google Chrome.

Jeder dieser Webdienste kann wiederum weiter in Mikrodienste unterteilt werden. Und hier ist der Prozessor von Benutzeranfragen zur Authentifizierung/Autorisierung im System ein typisches Beispiel für einen Mikrodienst.

VORTEILE DER MICROSERVICES-ARCHITEKTUR

Generell werden die Vorteile serviceorientierter Architekturen immer deutlicher, je komplexer die Software selbst wird. Die Microservice-Architektur ermöglicht Ihnen daher:

• Fügen Sie in kürzester Zeit neue Komponenten hinzu, ohne sich in den Quellcode des gesamten Softwareprodukts einarbeiten zu müssen.
• das Problem der Fehlertoleranz in Softwareprodukten, die aktualisiert oder in die neue Version gebracht werden, einfach lösen;
• Erstellen Sie Mehrzweckkomponenten, die in mehreren Projekten verwendet werden können;
• ein Softwareprodukt anpassen, ohne dass das Risiko besteht, dass das gesamte System aufgrund eines Fehlers zusammenbricht;
• Vereinfachen Sie die App-Architektur, indem Sie sie symmetrisch statt hierarchisch gestalten (was typisch für monolithische Produkte ist) und Peer-to-Peer-Abhängigkeiten zwischen den Komponenten bilden.
• Verwenden Sie alle geeigneten Entwicklungstools, Bibliotheken, Umgebungen und Sprachen.

Warum Microservices-Architektur verwenden?

Angesichts all dieser Vorteile sollte die Microservice-Architektur für jede Art von Software wie eine Art utopische Lösung erscheinen. Und ja, angesichts der recht komplizierten Struktur der meisten modernen Anwendungen kann es sein, dass Sie Entwickler und Benutzer verwirren, Personalressourcen verschwenden und viele Fehler riskieren, wenn Sie sie nicht in separate Module aufteilen. Im Grunde lässt sich Software mit der Cloud einfacher anpassen und skalieren.

Dennoch gibt es Fälle, in denen das missbräuchliche Aufteilen von Software in Einzelteile zu Leistungsproblemen führt, weshalb sich viele Entwickler nach wie vor mit größeren Architekturdiensten zufrieden geben, deren Verbindungen ohne die Einbeziehung von Netzwerkprotokollen erstellt werden.

Da jeder der Blöcke unabhängig mit dem Server kommuniziert, kann es passieren, dass Benutzer, die gleichzeitig mit der Software interagieren, den Server zum Absturz bringen. Um die positiven und negativen Eigenschaften von Microservices auszugleichen, ist es in manchen Fällen sinnvoll, die Software in größere Komponenten aufzuteilen – Webservices, die den Server weniger belasten.

Erwähnenswert ist auch die fehlende Standardisierung von Microservices: Da sich Entwickler nicht mehr auf Formate einigen müssen, können beim Nachrichtenaustausch zwischen zwei beliebigen Microservices Fehler auftreten. Dies erschwert den Debugging-Prozess zusätzlich und erhöht das Risiko schwer zu behebender Fehler.

MICROSERVICES VS. MONOLITHISCHE SOFTWARE

Im Vergleich zu monolithischer Softwarearchitektur sind Microservices fast immer die Gewinner. Bei einer „Monoblock“-Lösung sind alle Kommunikationen, Daten und Funktionen eng miteinander verbunden und arbeiten als Einheit. Und wenn Sie sich entscheiden, Ihre Software zu aktualisieren, ändern Sie automatisch auch andere Komponenten, was bei komplexen Projekten mühsam sein kann. Außerdem ist monolithische Software in Bezug auf die Fehlertoleranz nicht wirklich effizient, denn wenn einige der Codeblöcke durcheinander geraten, stürzt das gesamte System ab.

Andererseits kann nicht jede ursprünglich monolithische Software in Microservices aufgeteilt werden. Es kann immer noch Komponenten geben, die aus logischer Sicht autonom funktionieren sollten, in der Praxis jedoch voneinander abhängig sind. Wägen Sie in diesem Fall ab, wie viel es Sie kosten wird, sie von Grund auf neu zu schreiben.

So teilen Sie einen Monolithen in Microservices auf

Und jetzt sprechen wir über die Aufteilung eines Monolithen in Microservices. Jeder Fall ist einzigartig, aber wir können dennoch einige grundlegende Empfehlungen geben.

Im Grunde müssen Sie sich auf eine einzige, aber nicht ganz so einfache Aufgabe konzentrieren: Abhängigkeiten zwischen Softwarekomponenten zu beseitigen. Schreiben Sie zunächst einfach auf, welche Aufgaben Ihre Software ausführt, teilen Sie sie in Unteraufgaben auf und so weiter, bis diese Unteraufgaben völlig primitiv werden, sodass sie in eine einfache if-else-Konstruktion, Schleife oder einen Schalter passen.

In der Regel beginnt die Analyse der Funktionalität am Frontend. Gleichzeitig müssen Sie darüber nachdenken, wie Sie die Daten aufteilen, damit nicht zu häufig darauf zugegriffen wird und die Leistung dadurch nicht beeinträchtigt wird. Ihr Ziel besteht hier darin, die Teilaufgaben vertikal zu analysieren und aufzuteilen, die Funktionalität von den Daten zu trennen und alles, was mit der Schnittstelle zu tun hat, an die entsprechenden APIs umzuleiten.

Darüber hinaus müssen Sie die Softwareteile hervorheben, die in Zukunft höchstwahrscheinlich Änderungen unterliegen werden – auch diese müssen so detailliert wie möglich strukturiert sein, um die neu erstellte Software nicht jedes Mal aufs Neue zu „zerquetschen“.

Alles in allem sollten Sie sich auf eine gründliche Code-Refaktorierung gefasst machen. In vielen Fällen empfehlen verantwortungsbewusste Entwickler, denen das Ergebnis ihrer Arbeit wirklich am Herzen liegt, monolithische Software von Grund auf neu zu schreiben, basierend auf einer vorbereiteten Microservice-Architektur, was den Prozess billiger und schneller macht.

Zusammenfassung

Wie Sie sehen, ist die Erstellung einer Microservices-Plattform von Grund auf wesentlich einfacher als die vollständige Neugestaltung einer monolithischen Anwendung. Andererseits sind beide Optionen durchaus machbare Aufgaben, insbesondere für Profis wie uns.

Kontaktieren Sie uns, um die Details Ihres Projekts zu besprechen und sich selbst von der Wirksamkeit Ihrer Geschäftslösung durch echte Experten überzeugen zu können.