Qu’est-ce que l’architecture des microservices ?

Aujourd’hui, les organisations exécutent des charges de travail applicatives de plus en plus stratégiques dans le cloud pour bénéficier d’efficacités en termes de coût, d’échelle, d’agilité et de l’omniprésence de services d’hébergement cloud fiables. L’architecture basée sur les microservices est le principal moteur de cette tendance et devient rapidement le premier choix pour créer de nouvelles applications qui évoluent efficacement et prennent en charge les pratiques de développement agiles.

L’architecture des microservices prend une seule application et décompose ses composants fonctionnels en une série de petites applications faiblement couplées qui communiquent et se coordonnent entre elles, généralement sur un réseau. Cela signifie une disponibilité perçue de près de 100 % pour les utilisateurs avec une bien meilleure expérience utilisateur, tandis que pour les entreprises, cela signifie une réduction des coûts. De grandes marques comme Amazon, Netflix et eBay utilisent des microservices pour lancer des fonctions telles que le panier d’achat, le traitement des cartes de crédit et la recherche. Grâce aux microservices, de nombreuses entreprises peuvent surmonter les problèmes et les retards liés au développement et à la gestion d’applications traditionnelles et monolithiques. Examinons les microservices en détail.

En termes simples, imaginez une application composée de plusieurs systèmes fonctionnels indépendants travaillant ensemble. Les microservices sont de petites applications autonomes qui peuvent être créées, déployées et gérées de manière indépendante, à l’aide de processus et de technologies modernes et natifs du cloud pour automatiser le provisionnement et le fonctionnement de ces services. Les microservices sont également appelés architecture de microservice et sont une méthode de conception de systèmes logiciels qui créent une application sous la forme d’un ensemble de services faiblement joints.

La principale raison pour laquelle les microservices ont été développés est que certaines applications deviennent plus faciles à créer et à maintenir lorsqu’elles sont décomposées en plusieurs composants plus petits qui fonctionnent ensemble. Chaque composant peut être facilement et complètement découplé l’un de l’autre, permettant aux développeurs d’exécuter leur propre processus et de communiquer de manière autonome sans avoir à s’appuyer sur d’autres équipes.

Le modèle d’architecture monolithique est le style architectural traditionnel largement répandu. Une application monolithique construite comme une seule unité autonome. Cette structure est basée sur le concept d’une unité unique et indivisible, comprenant le côté serveur, le côté client et la base de données. Bien que ce style fasse partie intégrante de nombreuses entreprises, ses nombreuses limites et problèmes motivent de plus en plus à passer aux microservices. Les applications monolithiques sont difficiles à changer et cela prend beaucoup de temps. À mesure que les applications monolithiques évoluent, elles peuvent devenir assez complexes, de sorte que le développement global est généralement plus long. De plus, chaque changement mis en œuvre peut avoir un impact sur l’ensemble du système, nécessitant une version entièrement reconstruite et déployée du logiciel, même s’il ne s’agit que d’une modification d’une petite section de code. Si les développeurs souhaitent améliorer des fonctionnalités et des fonctions particulières d’une application, ils doivent mettre à l’échelle l’ensemble de l’application, ce qui rend le processus complexe.

Les microservices, d’autre part, permettent aux développeurs d’adopter une approche plus simple et plus rapide de la gestion des applications en décomposant l’unité monolithique en unités indépendantes qui fonctionnent comme des services distincts qui communiquent entre eux via des API. Chaque service a sa propre logique et sa propre base de code. Cependant, la création d’une application en tant que microservice à partir de zéro prend plus de temps, il serait donc préférable de créer l’application en tant que monolithe, puis de passer à une approche de microservice. En effet, à mesure que l’application monolithique mûrit, les fonctions qui doivent être divisées en microservices seront plus évidentes.

La réponse est simple : la gérabilité. Lorsque les applications, ou les logiciels, sont conçus comme un composite de composants indépendants et modulaires, ils deviennent plus faciles à gérer, à entretenir et à tester. Ils aident les entreprises à être plus agiles et à améliorer la qualité de leurs flux de travail tout en réduisant le temps nécessaire pour améliorer les fonctionnalités ou améliorer la production. Tant que les dépendances entre les microservices sont gérées de manière appropriée, des modifications peuvent facilement être apportées pour optimiser les besoins et les performances de l’équipe. Les microservices se sont déjà révélés être un système supérieur aux applications monolithiques, en particulier lorsqu’il s’agit d’applications de grande entreprise qui sont généralement développées par des équipes distribuées et diverses.

Indépendance des développeurs 

Lorsqu’il s’agit de développer des applications basées sur l’architecture de microservices, les développeurs trouvent cela plus facile car cela permet une beaucoup plus d’indépendance des développeurs que les systèmes traditionnels. Les petites équipes de développeurs sont capables de travailler en parallèle et sont plus agiles, ce qui facilite une itération plus rapide que les grandes équipes de développement. Ils peuvent également faire évoluer les services par eux-mêmes sans avoir à attendre une équipe plus grande et plus complexe.

Plus de résilience  

L’un des grands avantages des microservices est la qualité de l’isolement et de la résilience. Dans l’architecture de microservices, même si un seul des composants échoue en raison d’un problème, tel que la technologie devient obsolète ou le code impliqué est tel qu’il ne peut plus être développé, les développeurs peuvent créer un tout nouveau composant sur le côté sans aucune interruption. Cela signifie que le reste de l’application continue de fonctionner indépendamment. Les développeurs ont ainsi la liberté de développer et de déployer des services selon leurs besoins sans avoir à attendre les décisions concernant l’ensemble de l’application.

Facile à mettre à l’échelle  

En raison du fait que les microservices sont constitués de composants beaucoup plus petits que les logiciels monolithiques, ils utilisent moins de ressources et sont donc plus faciles à mettre à l’échelle afin de répondre à la demande croissante. Et cela peut être aussi spécifique que la mise à l’échelle d’un seul composant de l’application. Grâce à cette fonctionnalité d’isolation, les microservices peuvent fonctionner correctement même lors de changements importants de taille et de volume, ce qui en fait une méthode idéale pour les entreprises traitant une large gamme de plates-formes et d’appareils.

Développé de manière autonome

Par rapport aux applications monolithiques, les composants individuels sont plus faciles à intégrer dans les pipelines de livraison continue et les scénarios de déploiement complexes. En effet, les développeurs peuvent travailler uniquement sur le service spécifié qui doit être modifié ou amélioré et redéployé lorsqu’un changement est nécessaire, sans impact sur les autres composants, qui peuvent continuer à fonctionner indépendamment. En plus des avantages évidents que cela offre au système, cette nature autonome est également bénéfique pour l’équipe car elle peut effectuer une mise à l’échelle et un développement sans nécessiter beaucoup de coordination avec d’autres équipes. C’est un énorme avantage pour les entreprises qui sont plus distribuées et les travailleurs sont situés à distance. Des décisions techniques peuvent être prises rapidement qui s’intègrent avec d’autres services en un éclair. La transversalité n’a jamais été aussi facile.

Mieux pour les affaires

Les architectures de microservices sont conçues pour s’aligner sur différentes limites de domaine d’activité, organisées autour de fonctionnalités telles que la logistique, la facturation, etc. Cela augmente l’indépendance et la compréhension au sein de l’organisation, car différentes équipes peuvent utiliser un produit spécifique, puis le posséder et le maintenir pendant toute sa durée de vie.

Évolutif

Un avantage très important de l’architecture des microservices est qu’elle est hautement évolutive. Dans toute entreprise commerciale, il est probable qu’il y aura de nouvelles exigences. Les microservices sont une excellente option pour de tels scénarios où les développeurs ne peuvent pas entièrement prédire à quels appareils l’application accédera à l’avenir, et ils permettent des modifications rapides et contrôlées du logiciel sans ralentir l’application dans son ensemble.

Améliore la productivité

Les projets complexes nécessitent de grandes équipes de développement qui doivent travailler ensemble. Avec les microservices, les projets de développement d’applications peuvent être divisés en unités plus petites et indépendantes. Cela signifie que les équipes peuvent agir indépendamment en ce qui concerne la logique du domaine, ce qui minimise la coordination et les efforts. De plus, les équipes responsables de chaque microservice peuvent prendre leurs propres décisions technologiques en fonction de leurs besoins.

S’intègre facilement aux anciens systèmes  

Les systèmes monolithiques ne sont pas très faciles à entretenir, principalement parce que les anciens systèmes peuvent être mal structurés, mal testés et/ou dépendants de technologies obsolètes. En revanche, les microservices peuvent fonctionner avec les anciens systèmes pour améliorer le code et remplacer les anciennes parties du système. L’intégration est simple et peut résoudre de nombreux problèmes liés aux systèmes monolithiques.

Alors que de nombreuses entreprises reconfigurent leur monolithique en faveur d’une approche de microservices, les microservices ne sont pas nécessairement la bonne réponse dans tous les scénarios. Il vient avec son propre ensemble de défis. L’architecture des microservices n’est peut-être pas le seul moyen parfait de concevoir une application. Voici quelques-uns des défis associés aux microservices :

Complexité associée

La complexité d’un système monolithique vient du fait qu’il peut être difficile de comprendre comment différents codes interagissent. D’autre part, la complexité de l’architecture des microservices résulte du fait qu’une grande partie du code est divisée en services individuels. Plus le nombre de services impliqués est élevé, plus cela devient complexe.

Les microservices peuvent être coûteux

Les appels réseau effectués par les API ne sont pas gratuits et le coût peut s’élever à quelque chose d’énorme. De plus, le coût de l’effort du développeur impliqué dans la rupture d’un monolithe peut créer une dépense autrement inutile.

Risques de sécurité

Chaque chemin de communication inter-réseau crée un nouveau risque de sécurité qui doit être traité et surveillé.

Les microservices nécessitent plus de travail

Le fonctionnement d’un système basé sur une architecture de microservices nécessite généralement plus d’efforts de la part d’un développeur, car il existe davantage d’unités déployables, et chacune d’entre elles doit être déployée, gérée et surveillée. Les modifications apportées aux interfaces doivent être mises en œuvre afin qu’un déploiement indépendant de microservices individuels soit toujours possible.

Les tests peuvent être compliqués

Étant donné que tous les microservices doivent être testés ensemble, un microservice peut bloquer l’étape de test et empêcher le déploiement des autres microservices. Il y a plus de services ou d’interfaces à tester, et les tests doivent être indépendants des deux côtés de l’interface.

La modification de plusieurs services est difficile

Les modifications qui affectent plusieurs microservices peuvent être plus difficiles à mettre en œuvre. Dans un système de microservices, les modifications nécessitent un effort coordonné des développeurs.

Les microservices gagnent en popularité dans la communauté du développement. L’une des principales raisons derrière cela est que l’architecture de microservices résout les problèmes auxquels les entreprises modernes sont souvent confrontées, comme la réponse aux demandes du marché, la gestion des pics de trafic, la résilience en cas de panne, etc. Les microservices favorisent l’agilité en permettant aux équipes de développeurs de se concentrer sur un domaine plus restreint, ce qui augmente l’évolutivité en donnant des unités d’échelle plus petites afin que des instances supplémentaires d’un service puissent être créées pour répondre à la demande croissante. Ils aident également à améliorer la tolérance aux pannes en fournissant des unités d’isolation qui peuvent contenir l’étendue des pannes.

Le début des microservices repose à l’origine sur les sociétés Web qui souhaitaient pouvoir gérer des millions d’utilisateurs avec un trafic très variable ainsi que des demandes changeantes du marché, sans affecter les performances du site Web de quelque manière que ce soit. Ces entreprises ont été les pionnières de diverses approches pour y parvenir, telles que les technologies, les modèles de conception et les plates-formes opérationnelles, etc., et celles-ci ont été partagées avec la communauté open source pour aider d’autres organisations à adopter les microservices.

À l’heure actuelle, il n’existe aucune norme formelle définie pour l’architecture des microservices, mais plusieurs caractéristiques communes définissent une architecture de microservices. Certains d’entre eux sont des services déployables indépendamment, un déploiement automatisé, l’intelligence dans les terminaux et un contrôle décentralisé des langues et des données.

• Maintenir un champ d’activité limité et ciblé pour chaque microservice spécifié afin de respecter l’agilité dans le développement et la fourniture de services. C’est ce qu’on appelle le principe de responsabilité unique.
• Pendant la phase de conception/développement, les développeurs doivent découvrir et définir les limites des microservices et les aligner sur les capacités de l’entreprise. Cette bonne pratique est également connue sous le nom de contexte limité dans la conception basée sur le domaine.
• Les développeurs doivent s’assurer que la conception des microservices correspond aux exigences de développement et de déploiement agiles/indépendants de l’application. L’équipe de développement devrait se concentrer sur la portée du microservice, au lieu d’envisager de réduire la taille du service.
• Une autre bonne pratique consiste à commencer avec des limites de service un peu larges initialement et à un stade ultérieur du processus de développement, permettez aux exigences de l’entreprise de refactoriser les plus petites.

Pour commencer, les développeurs peuvent se détendre car un avantage très solide de l’architecture de microservices est que les développeurs ne sont pas obligés de s’éloigner complètement d’un système monolithique d’un seul coup. Les microservices peuvent être transférés progressivement. C’est pourquoi la plupart des environnements informatiques des entreprises déploient à la fois des microservices et des applications monolithiques. Dans cet esprit, examinons les étapes clés impliquées dans le passage à une approche de microservices.

Développement d’applications agiles

Dans la plupart des situations, la transition vers les microservices est motivée par le passage d’une approche en cascade au développement d’applications agiles. Adopter et apprendre les méthodologies agiles est donc une première étape très importante. Le changement signifie également réorganiser les équipes autour du microservice spécifique qu’elles sont conçues pour prendre en charge.

Auditer les applications existantes

Une autre étape critique consiste à évaluer les applications monolithiques individuelles pour voir quelles fonctionnalités ou composants existants de ces applications peuvent être séparés dans leur propre microservice. Une bonne idée est de commencer par ces fonctionnalités et d’entamer une voie de migration vers les microservices, au lieu d’effectuer une réécriture complète de toutes les applications existantes. Évaluez entre la réutilisation et la réécriture et faites le choix le plus intelligent et le plus efficace. Cette étape est également un moment opportun pour évaluer quelles applications ne sont plus utiles au flux de travail de l’entreprise.

Établir des mandats pour régir le développement d’applications

Maintenant que vous avez décidé de passer à une architecture de microservices, il est temps de mettre en place des politiques de définition qui imposeront divers aspects de développement d’applications basées sur des microservices. Bien qu’une liste complète soit plus longue, certains des points essentiels sont :

• Toutes les nouvelles applications doivent être conçues sur la base d’une approche agile et d’un modèle de microservices
• Toutes les nouvelles fonctionnalités à ajouter aux monolithes existants seront développées en tant que services distincts ou suivront un modèle de microservice plutôt que de simplement les ajouter au code d’application monolithique existant ou à l’architecture actuelle
• Les équipes de développement doivent préparer le terrain pour les fournisseurs de cloud, les plates-formes et les outils qui seront utilisés pour éviter l’adoption incontrôlée d’une multitude d’outils et de technologies qui pourraient se chiffrer par centaines

Synchroniser l’infrastructure informatique et le développement

Créez une plate-forme fondamentale qui relie automatiquement votre infrastructure informatique à vos plates-formes, processus et outils de développement. La plate-forme doit être en mesure d’offrir à l’équipe de développeurs toutes les ressources et les fonctionnalités sans serveur dont elle a besoin pour créer et maintenir rapidement des applications. Il doit également être en mesure d’intégrer l’infrastructure existante avec un cloud public et des services SaaS dans votre entreprise, tout en maintenant les exigences de sécurité, de gestion et de mise en réseau spécifiques à votre entreprise.

De nombreuses équipes informatiques ne sont toujours pas sûres de l’architecture des microservices, qui, pour être honnête, est très nouvelle par rapport aux structures monolithiques qui régissent le développement de logiciels/applications depuis des décennies. Leur réticence face à cette transition est donc naturelle car le changement est toujours difficile. Mais la migration vers une architecture informatique axée sur les applications pour prendre en charge l’adoption croissante des microservices se poursuivra et les ingénieurs système traditionnels devront évoluer avec la transition.

Pour faciliter l’adoption de ce nouveau changement, les équipes de développement doivent comprendre les besoins de l’entreprise et tirer parti des connaissances et de l’expertise de leurs partenaires technologiques. Cela les aidera à développer une compréhension des composants clés de l’architecture des microservices, à apprendre ce qui est nécessaire pour effectuer le changement et à déterminer comment l’équipe informatique peut s’adapter le plus efficacement à la nouvelle réalité de l’infrastructure.

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