Глоссарий микросервисов
Что такое микросервисы?
Микросервисы — это архитектурный стиль программирования, при котором приложения формируются из небольших, автономных блоков кода. Каждый компонент выполняет одну конкретную функцию и взаимосвязан с другими через простые интерфейсы, такие как REST API. Сервисы хранятся на разных серверах изолированно друг от друга, что помогает работать отдельно с каждым функциональным элементом, не меняя общей структуры.
Микросервисная архитектура лежит в основе супераппов и многофункциональных приложений (Jira, ЯндексGo), приложений с объемным кодом (Netflix, Amazon Web Services) и облачных (Google Cloud Platform), приложений непрерывной доставки (Kaspersky Endpoint Security Cloud) и многих других.
Преимущества микросервисной архитектуры
- Высокая отказоустойчивость: система продолжает работу без перебоев, если отказывает какой-либо компонент. Благодаря этому неисправность на одном участке не мешает рабочему процессу программирования.
- Гибкость микросервисов: возможность внедрения новых технологий с минимальными усилиями и рисками. Внесение изменений в один сервис не влияет на работоспособность ПО, что помогает экспериментировать и быстро откатывать неудачные обновления.
- Простота: меньший объем кода упрощает понимание и поддержку каждого компонента. Программистам легче разобраться в конкретных функциях, что сокращает время на разработку и отладку.
- Быстрый деплой: небольшое количество кода способствует более быстрому и простому выводу новых функций в эксплуатацию.
- Масштабируемость: расширение важных и востребованных сервисов помогает адаптироваться к изменяющимся нагрузкам без необходимости полного изменения архитектуры.
Как микросервисы изменяют подход к программированию?
При обсуждении архитектурных подходов к разработке ПО слова микросервис и SOA (сервисно-ориентированная архитектура) часто упоминаются вместе. Некоторые полагают, что это одно и то же, но это не совсем так. Микросервисный подход — это частный случай сервисно-ориентированной архитектуры и способ ее реализации.
Применение модульной и независимой архитектуры позволяет разработчикам быстро обновлять и тестировать отдельные компоненты без влияния на всю систему. Команды могут работать параллельно над разными частями проекта, ускоряя разработку и увеличивая устойчивость к сбоям, а также использовать разные языки программирования и технологии.
Пример — компания Netflix, которая столкнулась с проблемами масштабирования монолитной архитектуры, что приводило к частым сбоям и сложностям в обновлениях платформы. Переход на микросервисную архитектуру позволил разделить структуру на сотни независимых сервисов, каждый из которых выполнял конкретную задачу: стриминг видео, управление учетными записями пользователей, рекомендации контента. Платформа стала более устойчивой и гибкой, ускорился выпуск новых функций, повысилось качество сервиса для миллионов пользователей.
Взаимодействие микросервисов
Взаимодействие компонентов друг с другом происходит через четко определенные API, что позволяет каждому выполнять конкретную функцию. Примеры таких взаимодействий включают HTTP-запросы, REST или gRPC протоколы, а также обмен сообщениями через очереди (например, RabbitMQ) или стриминговые платформы (например, Apache Kafka).
Пример взаимодействия микросервисных элементов в интернет-магазине:
- Заказы: обрабатывает заказы клиентов.
- Платежи: управляет процессом оплаты.
- Уведомления: отправляет клиентам подтверждения и обновления статуса заказа.
Когда клиент оформляет заказ, сервис «Заказов» принимает данные и создает новое задание. Он отправляет запрос в «Платежи» для обработки оплаты. Далее подтверждение оплаты поступает в сервис заказов, который обновляет статус и оповещает «Уведомления», чтобы отправить клиенту подтверждение по email или SMS.
Когда использовать микросервисы в разработке?
Рекомендуется использовать микросервисный подход для программирования больших, сложных приложений, которые должны быстро реагировать на изменения и масштабироваться под нагрузкой. Например, социальные сети, интернет-магазины и финансовые платформы могут значительно выиграть от перехода на архитектуру микросервисов.
Проблемы и вызовы при использовании микросервисов
- Сложность управления. С увеличением числа компонентов растет сложность координации и управления, что требует эффективного мониторинга и логирования.
- Сетевые задержки. Взаимодействие происходит через сеть, что приводит к задержкам и проблемам с производительностью.
- Уязвимости безопасности. Каждый микрокомпонент должен быть защищен, это увеличивает общие усилия по гарантиям безопасности и усложняет управление доступами.
- Управление версиями. Сложно поддерживать совместимость разных версий, особенно при частых обновлениях.
- Тестирование. Интеграционное тестирование становится сложнее из-за разнообразия взаимодействующих компонентов, что требует тщательного подхода и автоматизации.
- Обеспечение согласованности данных. Микрокомпоненты могут иметь разные базы данных, это затрудняет поддержание целостности и согласованности информации.