Wat is Microservices-architectuur?

Organisaties voeren tegenwoordig steeds meer strategische applicatieworkloads in de cloud uit om te profiteren van kostenefficiëntie, schaalbaarheid, flexibiliteit en de alomtegenwoordigheid van betrouwbare cloudhostingservices. Op microservices gebaseerde architectuur is de belangrijkste aanjager van deze trend en is hard op weg de eerste keuze te worden voor het bouwen van nieuwe toepassingen die efficiënt kunnen worden geschaald en flexibele ontwikkelingspraktijken ondersteunen.

Microservices-architectuur neemt een enkele applicatie en splitst de functionele componenten ervan op in een reeks losjes gekoppelde kleine applicaties die met elkaar communiceren en coördineren, meestal via een netwerk. Dit betekent bijna 100% waargenomen uptime voor gebruikers met een veel betere gebruikerservaring, terwijl het voor bedrijven lagere kosten betekent. Toonaangevende merken zoals Amazon, Netflix en eBay gebruiken microservices om functies te starten zoals winkelwagentje, creditcardverwerking en zoeken. Door gebruik te maken van microservices kunnen veel bedrijven de problemen en vertragingen overwinnen die gepaard gaan met traditionele, monolithische applicatieontwikkeling en -beheer. Laten we Microservices in detail bekijken.

Simpel gezegd, stel je een app voor die een samenstelling is van verschillende onafhankelijke functionele systemen die samenwerken. Microservices zijn kleine, op zichzelf staande apps die onafhankelijk kunnen worden gebouwd, geïmplementeerd en beheerd, met behulp van moderne, cloud-native processen en technologieën om de inrichting en werking van deze services te automatiseren. Microservices worden ook wel Microservice-architectuur genoemd en zijn een methode voor het ontwerpen van softwaresystemen die een applicatie creëren als een stel losjes samengevoegde services.

De belangrijkste reden waarom Microservices zijn ontwikkeld, is dat bepaalde applicaties eenvoudiger te bouwen en te onderhouden zijn wanneer ze worden opgesplitst in verschillende kleinere componenten die samenwerken. Elk onderdeel kan eenvoudig en volledig van elkaar worden losgekoppeld, waardoor ontwikkelaars hun eigen proces kunnen uitvoeren en autonoom kunnen communiceren zonder afhankelijk te zijn van andere teams.

Het monolithische architectuurpatroon is de traditionele bouwstijl die grotendeels voorkomt. Een monolithische applicatie gebouwd als een enkele, autonome eenheid. Deze structuur is gebaseerd op het concept van een enkele, ondeelbare eenheid, inclusief de serverzijde, clientzijde en de database. Hoewel deze stijl een integraal onderdeel is geweest van veel bedrijven, motiveren de vele beperkingen en problemen er steeds meer toe om de overstap naar Microservices te maken. Monolithische applicaties zijn moeilijk te veranderen en het duurt lang. Naarmate monolithische toepassingen groter worden, kunnen ze behoorlijk complex worden, waardoor de algehele ontwikkeling over het algemeen langer duurt. Bovendien kan elke geïmplementeerde wijziging gevolgen hebben voor het hele systeem, waardoor een volledige herbouwde en geïmplementeerde versie van de software nodig is, zelfs als het een wijziging is van slechts een klein stukje code. Als ontwikkelaars bepaalde kenmerken en functies van een applicatie willen verbeteren, moeten ze de hele applicatie schalen, wat het proces complex maakt.

Microservices stellen ontwikkelaars daarentegen in staat om een eenvoudigere, snellere benadering te kiezen voor het beheer van applicaties door de monolithische eenheid op te splitsen in onafhankelijke eenheden die functioneren als afzonderlijke services die met elkaar communiceren via API’s. Elke service heeft zijn eigen logica en codebase. Het vanaf de basis bouwen van een applicatie als een microservice kost echter meer tijd, dus het is het beste om de applicatie als een monoliet te bouwen en vervolgens over te stappen op een microservicebenadering. Dat komt omdat naarmate de monolithische applicatie volwassener wordt, de functies die uitgesplitst moeten worden in microservices meer voor de hand liggen.

Het antwoord is simpel: beheersbaarheid. Wanneer applicaties of software worden gebouwd als een samenstelling van onafhankelijke, modulaire componenten, worden ze gemakkelijker te beheren, onderhouden en testen. Ze helpen ondernemingen flexibeler te zijn en de kwaliteit van hun workflows te verbeteren, terwijl ze de tijd verminderen die nodig is om functies te verbeteren of de productie te verbeteren. Zolang de afhankelijkheden tussen microservices op de juiste manier worden beheerd, kunnen er eenvoudig wijzigingen worden aangebracht om de teambehoeften en -prestaties te optimaliseren. Microservices hebben zichzelf al bewezen als een superieur systeem dan monolithische applicaties, vooral als het gaat om grote bedrijfsapplicaties die doorgaans worden ontwikkeld door gedistribueerde en diverse teams.

Onafhankelijkheid van ontwikkelaars 

Als het gaat om het ontwikkelen van applicaties op basis van microservices-architectuur, vinden ontwikkelaars het gemakkelijker omdat het veel meer onafhankelijkheid van ontwikkelaars biedt dan traditionele systemen. Kleine ontwikkelaarsteams kunnen parallel werken en zijn flexibeler, waardoor het gemakkelijker is om sneller te itereren dan grote ontwikkelteams. Ze kunnen de services ook zelf opschalen zonder te hoeven wachten op een groter en complexer team.

Hogere veerkracht  

Een groot voordeel van microservices is de kwaliteit van isolatie en veerkracht. In microservices-architectuur kunnen ontwikkelaars, zelfs als slechts één van de componenten uitvalt vanwege een probleem, zoals het verouderd raken van de technologie of de betrokken code zodanig zijn dat deze niet verder kan worden ontwikkeld, een hele nieuwe component aan de kant zonder enige onderbrekingen. Dit betekent dat de rest van de app onafhankelijk blijft functioneren. Ontwikkelaars hebben dus de vrijheid om services naar behoefte te ontwikkelen en te implementeren zonder te hoeven wachten op beslissingen over de hele applicatie.

Eenvoudig te schalen  

Vanwege het feit dat microservices zijn gemaakt van veel kleinere componenten in vergelijking met monolithische software, gebruiken ze minder bronnen en zijn ze daarom gemakkelijker op te schalen om aan de groeiende vraag te voldoen. En dit kan zo specifiek zijn als het schalen van slechts één onderdeel van de applicatie. Als gevolg van deze isolatiefunctie kunnen microservices goed functioneren, zelfs tijdens grote veranderingen in grootte en volume, waardoor het een ideale methode is voor ondernemingen die te maken hebben met een breed scala aan platforms en apparaten.

Autonoom ontwikkeld

In vergelijking met monolithische toepassingen zijn afzonderlijke componenten gemakkelijker in te passen in continue leveringspijplijnen en complexe implementatiescenario’s. Dat komt omdat ontwikkelaars alleen kunnen werken aan de gespecificeerde service die moet worden gewijzigd of verbeterd en opnieuw moet worden geïmplementeerd wanneer een wijziging nodig is, zonder dat dit invloed heeft op andere componenten, die onafhankelijk kunnen blijven functioneren. Naast de voor de hand liggende voordelen die dit het systeem biedt, is dit autonome karakter ook gunstig voor het team omdat ze kunnen schalen en ontwikkelen zonder dat er veel coördinatie met andere teams nodig is. Dit is een enorm voordeel voor bedrijven die meer verspreid zijn en werknemers zich op afstand bevinden. Er kunnen snel technische beslissingen worden genomen die in een oogwenk met andere services kunnen worden geïntegreerd. Cross-functionaliteit is nog nooit zo eenvoudig geweest.

Beter voor het bedrijfsleven

Microservice-architecturen zijn ontworpen om af te stemmen op de grenzen van verschillende bedrijfsdomeinen, georganiseerd rond mogelijkheden zoals logistiek, facturering, enz. Dit vergroot de onafhankelijkheid en het begrip in de hele organisatie, aangezien verschillende teams in staat zijn om een specifiek product te gebruiken en het vervolgens gedurende de hele levensduur te bezitten en te onderhouden.

Evolutionair

Een zeer belangrijk voordeel van microservices-architectuur is dat deze zeer evolutionair is. In elke zakelijke onderneming is het waarschijnlijk dat er nieuwere vereisten zullen zijn. Microservices zijn een uitstekende optie voor dergelijke scenario’s waarin ontwikkelaars niet volledig kunnen voorspellen tot welke apparaten de applicatie in de toekomst toegang zal hebben, en ze maken snelle en gecontroleerde wijzigingen in de software mogelijk zonder de applicatie als geheel te vertragen.

Verbetert de productiviteit

Complexe projecten vragen om grote ontwikkelteams die moeten samenwerken. Met microservices kunnen applicatieontwikkelingsprojecten worden opgedeeld in kleinere, onafhankelijke eenheden. Dit betekent dat teams onafhankelijk kunnen handelen met betrekking tot domeinlogica, wat de coördinatie en inspanning minimaliseert. Bovendien kunnen de teams die verantwoordelijk zijn voor elke microservice hun eigen technologische beslissingen nemen, afhankelijk van hun behoeften.

Gemakkelijk te integreren met verouderde systemen  

Monolithische systemen zijn niet erg eenvoudig te onderhouden, vooral omdat verouderde systemen slecht gestructureerd, slecht getest en/of afhankelijk kunnen zijn van verouderde technologieën. Daarentegen kunnenmicroservices naast verouderde systemen werken om de code te verbeteren en oude delen van het systeem te vervangen. Integratie is eenvoudig en kan veel van de problemen oplossen die gepaard gaan met monolithische systemen.

Hoewel veel ondernemingen hun monolithische organisatie herconfigureren ten gunste van een microservices-benadering, is microservices niet noodzakelijkerwijs in alle scenario’s het juiste antwoord. Het komt met zijn eigen reeks uitdagingen. Microservices-architectuur is misschien niet de enige perfecte manier om een applicatie te ontwerpen. Hier zijn enkele van de uitdagingen die verband houden met microservices:

Verwante complexiteit

De complexiteit van een monolithisch systeem komt voort uit hoe uitdagend het kan zijn om te begrijpen hoe verschillende code op elkaar inwerkt. Aan de andere kant is de complexiteit van de architectuur van microservices het gevolg van het feit dat veel van de code is opgesplitst in afzonderlijke services. Hoe hoger het aantal betrokken diensten, hoe complexer het wordt.

Microservices kunnen duur zijn

Netwerkaanroepen die door API’s worden gedaan, zijn niet gratis en de kosten kunnen oplopen tot iets enorms. Bovendien kunnen de kosten van de inspanningen van de ontwikkelaar die betrokken zijn bij het opbreken van een monoliet, een anders onnodige uitgave veroorzaken.

Beveiligingsrisico’s

Elk communicatiepad via het internet creëert een nieuw beveiligingsrisico dat moet worden aangepakt en gecontroleerd.

Microservices vereisen meer werk

De werking van een op microservices architectuur gebaseerd systeem vereist meestal meer inspanning van een ontwikkelaar omdat er meer inzetbare eenheden zijn, en elk van deze moet worden geïmplementeerd, beheerd en gecontroleerd. Wijzigingen in interfaces moeten worden doorgevoerd, zodat een onafhankelijke inzet van individuele microservices mogelijk blijft.

Testen kan ingewikkeld zijn

Omdat alle microservices samen moeten worden getest, kan één microservice de testfase blokkeren en de inzet van de andere microservices voorkomen. Er zijn meer services of interfaces om te testen, en testen moet onafhankelijk zijn voor beide kanten van de interface.

Het is moeilijk om meerdere services te wijzigen

Wijzigingen die van invloed zijn op meerdere microservices kunnen moeilijker te implementeren zijn. In een microservicesysteem vereisen veranderingen een gecoördineerde inspanning van de ontwikkelaar.

Microservices heeft veel grip gekregen in de ontwikkelingsgemeenschap. Een belangrijke reden hiervoor is dat demicroservices-architectuur problemen aanpakt waarmee moderne ondernemingen vaak worden geconfronteerd, zoals reageren op marktvraag, pieken in het verkeer afhandelen en veerkrachtig zijn in tijden van storing, enzovoort. Microservices dragen bij aan flexibiliteit door ontwikkelaarsteams in staat te stellen zich te concentreren op een beperkter domein, waardoor de schaalbaarheid wordt vergroot door kleinere schaaleenheden te bieden, zodat extra exemplaren van een service kunnen worden gecreëerd om aan de groeiende vraag te voldoen. Ze helpen ook de fouttolerantie te verbeteren door isolatie-eenheden te bieden die de reikwijdte van fouten kunnen bevatten.

Het begin van Microservices ligt oorspronkelijk bij webbedrijven die in staat wilden zijn om miljoenen gebruikers met een grote variatie in verkeer en veranderende marktvraag te beheren, zonder de prestaties van de website op enigerlei wijze te beïnvloeden. Deze bedrijven pionierden met verschillende benaderingen om dit te bereiken, zoals technologieën, ontwerppatronen en operationele platforms enz., en deze werden gedeeld met de open source-gemeenschap om andere organisaties te helpen Microservices te adopteren.

Op dit moment is er geen gedefinieerde formele standaard voor microservices-architectuur, maar er zijn verschillende gemeenschappelijke kenmerken die een Microservices-architectuur definiëren. Sommige hiervan zijn onafhankelijk inzetbare services, geautomatiseerde implementatie, intelligentie in de eindpunten en gedecentraliseerde controle van talen en gegevens.

• Behoud een beperkt en gericht bedrijfsbereik voor elke gespecificeerde microservice om te voldoen aan de flexibiliteit bij het ontwikkelen en leveren van services. Dit wordt het single responsibility-principe genoemd.
• Tijdens de ontwerp-/ontwikkelingsfase moeten ontwikkelaars de grenzen van de microservices ontdekken en definiëren en deze afstemmen op de zakelijke mogelijkheden. Deze best practice wordt ook wel begrensde context genoemd in domeingestuurd ontwerp.
• Ontwikkelaars moeten ervoor zorgen dat het ontworpen van microservices overeenkomt met de agile/onafhankelijke ontwikkelings- en implementatievereisten van de applicatie. Het ontwikkelingsteam moet zich concentreren op de reikwijdte van de microservice, in plaats van te overwegen de omvang van de service te verkleinen.
• Een andere praktische tip is om in eerste instantie te beginnen met enigszins brede servicegrenzen, en in een later stadium van het ontwikkelingsproces toe te staan dat zakelijke vereisten de kleinere refactoren.

Om te beginnen kunnen ontwikkelaars ontspannen omdat een zeer solide voordeel van microservices-architectuur is dat ontwikkelaars niet in één keer volledig van een monolithisch systeem hoeven af te stappen. Microservices kunnen geleidelijk worden overgezet. Daarom gebruiken de meeste IT-omgevingen in organisaties een mix van zowel microservices als monolithische applicaties. Laten we, met dit in gedachten, eens kijken naar de belangrijkste stappen die nodig zijn om over te stappen op een microservices-benadering.

Agile applicatie-ontwikkeling

In de meeste situaties wordt deovergang naar microservices gedreven door de overgang van een watervalbenadering naar agile applicatie-ontwikkeling. Het adopteren en leren van agile-methodologieën is daarom een zeer belangrijke eerste stap. De verschuiving betekent ook dat teams moeten worden gereorganiseerd rond de specifieke microservice die ze moeten ondersteunen.

Bestaande applicaties controleren

Een andere cruciale stap is het evalueren van individuele monolithische applicaties om te zien welke bestaande functies of componenten van die apps kunnen worden gescheiden in hun eigen microservice. Het is een goed idee om met dergelijke functies te beginnen en een migratiepad naar microservices te beginnen, in plaats van alle bestaande applicaties volledig te herschrijven. Evalueer tussen hergebruik versus herschrijven en maak de slimmere, efficiëntere keuze. Deze fase is ook een geschikt moment om te beoordelen welke applicaties niet langer nuttig zijn voor de workflow van het bedrijf.

Vaststellen van mandaten om applicatie-ontwikkeling te besturen

Nu je hebt besloten om over te stappen op een microservices-architectuur, is het tijd om beleid te definiëren dat verschillende aspecten vanop microservices gebaseerde applicatieontwikkeling. Hoewel een volledige lijst langer zal zijn, zijn enkele van de essentiële punten:

• Alle nieuwe applicaties moeten worden gebouwd op basis van een agile aanpak en microservices-patroon
• Alle nieuwe functies die aan bestaande monolieten worden toegevoegd, worden ontwikkeld als afzonderlijke services of volgen een microservicepatroon in plaats van deze simpelweg toe te voegen aan de bestaande monolithische applicatiecode of huidige architectuur
• Ontwikkelingsteams moeten de basis leggen voor cloudproviders, platforms en tools die zullen worden gebruikt om te voorkomen dat een ongecontroleerde acceptatie van een groot aantal tools en technologieën, die er honderden kunnen oplopen, wordt vermeden

Synchroniseer IT-infrastructuur en ontwikkeling

Creëer een fundamenteel platform dat uw IT-infrastructuur automatisch koppelt aan uw ontwikkelplatforms, processen en tools. Het platform moet het ontwikkelaarsteam alle middelen en serverloze functionaliteit kunnen bieden die ze nodig hebben om snel applicaties te bouwen en te onderhouden. Het moet ook in staat zijn om bestaande infrastructuur met een openbare cloud en SaaS-services in uw onderneming te integreren, met behoud van beveiligings-, beheer- en netwerkvereisten die specifiek zijn voor uw bedrijf.

Veel IT-teams zijn nog steeds onzeker over de architectuur van microservices, die eerlijk gezegd erg nieuw is in vergelijking met monolithische structuren die de ontwikkeling van software/applicaties al tientallen jaren beheersen. Hun terughoudendheid ten aanzien van deze transitie is dus natuurlijk omdat verandering altijd moeilijk is. Maar de migratie naar een applicatiegestuurde IT-architectuur om de groeiende acceptatie van microservices te ondersteunen, zal doorgaan en traditionele systeemingenieurs zullen mee moeten evolueren met de overgang.

Om de acceptatie van deze nieuwe verandering gemakkelijker te maken, moeten ontwikkelingsteams de zakelijke vereisten begrijpen en gebruikmaken van de kennis en expertise van hun technologiepartners. Dit zal hen helpen inzicht te krijgen in de belangrijkste componenten van de microservices-architectuur, te leren wat nodig is om de overstap te maken en te bepalen hoe het IT-team zich het meest effectief kan aanpassen aan de nieuwe infrastructuurrealiteit.

• Software testen

• Softwarebeveiliging testen

• Geautomatiseerd testen

• Functioneel testen

• Agile testen

• DevOps-testen

• API-testen

• Microservices-architectuur