Wanneer, waarom en hoe u overstapt

U moet verstandig nadenken voordat u beslissingen neemt over het migreren van een monolithische toepassing naar een equivalent van microservices. Als u het juiste moment over het hoofd ziet om de migratiestap te zetten, kunt u ver achterlopen op de concurrentie.

In de afgelopen jaren is de verschuiving van monolithische naar microservices-architectuur een populaire trend geworden in softwareontwikkeling. Nu organisaties de schaalbaarheid en flexibiliteit van hun applicaties willen verbeteren, is de overstap van een monolithische naar een microservices-architectuur een steeds populairdere optie geworden. Maar wat is deze transitie precies en waarom zou het de juiste keuze zijn voor uw organisatie?

Dit artikel onderzoekt de verschillen tussen monolithische, N-tier- en microservices-architecturen. Het bespreekt ook wanneer en hoe te migreren naar een microservices-architectuur.

Laten we erin duiken! 😀

Wat is de monolithische architectuur?

Monolithische architectuur is een softwareontwerppatroon waarin een hele applicatie is gebouwd als een enkele, op zichzelf staande eenheid. In een monolithische architectuur worden alle componenten van de applicatie, inclusief de gebruikersinterface, bedrijfslogica en gegevensopslag, gecombineerd tot één enkele codebase.

Pluspunten 👍

  • Eenvoud: Een monolithische architectuur is gemakkelijk te begrijpen en om mee te werken.
  • Eenvoudige implementatie: een monolithische applicatie is een enkele eenheid, waardoor deze eenvoudig te implementeren is.
  • Verbeterde prestaties: de communicatie tussen componenten in een monolithische applicatie is sneller, wat leidt tot verbeterde prestaties.
  • Kostenbesparingen: Een monolithische architectuur kan goedkoper zijn om te ontwikkelen dan andere architecturen.
  • Bekendheid: Veel ontwikkelaars zijn bekend met monolithische architecturen en geven misschien de voorkeur aan deze aanpak.

Nadelen 👎

  • Flexibiliteitsproblemen: het wijzigen van één component kan gevolgen hebben voor het hele systeem in een monolithische architectuur.
  • Schaalproblemen: het schalen van een monolithische applicatie vereist het schalen van het hele systeem.
  • Hogere onderhoudskosten: het onderhouden van een monolithische architectuur kan kostbaar en tijdrovend zijn naarmate de toepassing groeit en complexer wordt.
  • Beperkt hergebruik van code: het is misschien niet eenvoudig om code opnieuw te gebruiken voor verschillende applicatieonderdelen in een monolithische architectuur.

Wat is de meerlaagse architectuur?

Bij multi-tier architectuur verdelen we een systeem in meerdere lagen of tiers. Deze lagen werken samen om een ​​specifieke functie uit te voeren. Ten eerste is elke laag verantwoordelijk voor een bepaald aspect van het systeem. Vervolgens communiceren ze met elkaar om een ​​taak uit te voeren.

Over het algemeen werkt deze architectuur aan het scheiden van de zorgen en gebruikt het lagen voor elke specifieke taak. De volgende afbeelding toont bijvoorbeeld een drielaagse architectuur voor een typische MVC-toepassing. De modellaag behandelt de gegevensbronnen en de weergave dient als presentatielaag. De controller fungeert als een handler tussen het model en de weergavelagen.

Een typische 3-laags MVC-architectuur

Pluspunten 👍

  • Verbeterde beveiliging: verschillende applicatielagen maken het voor aanvallers moeilijker om toegang te krijgen tot gevoelige gegevens of functionaliteit.
  • Betere schaalbaarheid: de niveaus kunnen onafhankelijk worden geschaald, waardoor het gemakkelijker wordt om toenames in gebruik of belasting van het systeem aan te pakken.
  • Verbeterde onderhoudbaarheid: de scheiding van zorgen in een multi-tier architectuur vereenvoudigt onderhoud en updates van verschillende applicatie-onderdelen.
  • Verbeterde flexibiliteit: de modulaire architectuur biedt meer flexibiliteit bij het toevoegen of wijzigen van functionaliteiten. Bovendien zijn integraties met andere systemen ook eenvoudiger.
  • Verbeterd hergebruik van code: het gelaagde ontwerp ondersteunt modulariteit. U kunt dezelfde bedrijfslogicalaag gebruiken met verschillende presentatielagen.

Nadelen 👎

  • Verhoogde complexiteit: het gebruik van meerdere lagen kan het systeem complexer maken, waardoor het moeilijker te begrijpen en te onderhouden is.
  • Langere ontwikkelingstijd: het bouwen van een architectuur met meerdere lagen kan langer duren dan een architectuur met één laag vanwege de extra lagen en de communicatie ertussen.
  • Meer inspanningen voor implementatie en configuratie: het implementeren en configureren van een systeem met meerdere lagen kan tijdrovender en complexer zijn dan een systeem met één laag.
  • Verhoogde hardware- en infrastructuurvereisten: een architectuur met meerdere lagen kan meer hardware- en infrastructuurbronnen vereisen om correct te werken.
  • Verhoogde testinspanningen: het testen van een systeem met meerdere niveaus kan complexer en tijdrovender zijn vanwege de extra lagen en de onderlinge communicatie.
  Hoe herstel ik mijn MeetMe-account?

Wat is Microservices-architectuur?

Microservices-architectuur splitst een applicatie op in kleine, onafhankelijke services die communiceren via API’s.

Microservices

Deze aanpak zorgt voor meer flexibiliteit en schaalbaarheid, aangezien elke service onafhankelijk kan worden ontwikkeld en geïmplementeerd. Bovendien wordt op- of afschalen naar behoefte eenvoudiger. Daarom is de architectuur van microservices bijzonder geschikt voor cloudgebaseerde omgevingen, waar resources snel kunnen worden toegewezen en weer kunnen worden toegewezen als dat nodig is.

Pluspunten 👍

  • Schaalbaarheid: Microservices kunnen onafhankelijk schalen, waardoor u specifieke delen van uw applicatie naar behoefte kunt schalen.
  • Veerkracht: als één microservice uitvalt, kunnen de andere services blijven functioneren. Dit verbetert de algehele veerkracht van de applicatie.
  • Modulariteit: u kunt elke microservice onafhankelijk ontwikkelen, testen en implementeren. Daarom wordt het aanpassen of bijwerken van de afzonderlijke services beter beheersbaar.
  • Flexibiliteit: met microservices heb je de flexibiliteit om verschillende technologieën voor verschillende services te kiezen. Daardoor kunt u voor elke klus het beste gereedschap gebruiken.
  • Implementatiegemak: u kunt microservices onafhankelijk implementeren, waardoor het gemakkelijker wordt om nieuwe versies van de applicatie te implementeren.

Nadelen 👎

  • Verhoogde complexiteit: het beheren van meerdere onafhankelijke services kan complexer zijn.
  • Hogere resourcevereisten: het uitvoeren van veel services kan meer resources en infrastructuur vereisen.
  • Verhoogde communicatie-overhead: voor communicatie tussen de services zijn API’s vereist.
  • Verhoogde test- en implementatiecomplexiteit: het testen en implementeren van veel services kan complex zijn.

Monolithisch versus multi-tier versus microservices

De volgende tabel vat alle belangrijke verschillen samen: –

Comparison MetricMonolithic ArchitectureMulti-tier ArchitectureMicroservices ArchitectureComplexitySimplestMore ComplexMost ComplexNetwork TrafficMinimalMinimal (as long as tiers are on the same network)MaximumDevelopment TimeLesserMore than monolithicMore than multi-tierReuse of CodeLesserMaximumMinimumDependency on DevOpsNoNoHighDifficulty in Global Testing & DebuggingNoNoYesEase Level in ScalabilityLowMediumHighDeployment TimeLessHighLessEase level in maintenance and updatingLowMediumHighTime to MarketSlowerSlowerFasterFault tolerance niveauLaagLaagHoogModulariteitsniveauLaagMediumHoogOnafhankelijkheidsniveau implementatieLaagLaagHoogVergelijking Monolithische, meerlaagse en microservices-architecturen

Monolithisch naar microservices: wat is het juiste moment om over te stappen

Er is geen pasklaar antwoord op deze vraag, aangezien de beslissing over een migratie van een monolithische naar een microservices-architectuur afhangt van de specifieke behoeften en doelen van uw toepassing. Hier zijn een paar factoren waarmee u rekening moet houden bij de beslissing om al dan niet over te stappen:

  • Omvang en complexiteit van de applicatie: Een microservices-architectuur kan het gemakkelijker maken om te ontwikkelen en te onderhouden als uw applicatie groot en complex is, met veel onderling verbonden componenten. Een monolithische architectuur kan echter voldoende zijn als uw toepassing relatief klein en eenvoudig is.
  • Vereist niveau van schaalbaarheid: als uw toepassing snel en gemakkelijk moet worden geschaald om aan veranderende eisen te voldoen, kan een microservices-architectuur een betere keuze zijn. Omdat microservices onafhankelijk kunnen worden geschaald, kunt u specifieke delen van uw toepassing naar behoefte schalen.
  • Vereist niveau van flexibiliteit: als u afzonderlijke componenten van uw applicatie moet kunnen wijzigen of bijwerken zonder de hele applicatie te beïnvloeden, kan een microservices-architectuur een betere keuze zijn. Dit komt omdat elke microservice onafhankelijk kan worden ontwikkeld, getest en geïmplementeerd.
  • Beschikbare bronnen voor ontwikkeling en onderhoud: als u een groot team heeft met de vaardigheden en middelen om een ​​microservices-architectuur te ontwikkelen en te onderhouden, kan dit een goede keuze zijn voor uw toepassing. Een monolithische architectuur kan echter beter beheersbaar zijn als uw team klein is of niet over de nodige vaardigheden beschikt.

Monolithisch naar microservices: de succesvolle reizen

Uiteindelijk zal de beslissing om over te stappen van een monolithische naar een microservices-architectuur afhangen van de specifieke behoeften en doelen van uw toepassing. Het is essentieel om de voor- en nadelen van elke bouwstijl zorgvuldig te evalueren en de stijl te kiezen die het beste aansluit bij de behoeften van uw toepassing.

Je zou praktische casestudy’s kunnen verwachten om te evalueren hoe grote bedrijven migratiebeslissingen nemen. Laten we de casestudy’s van Amazon en Netflix bespreken om te zien hoe zij het juiste moment voor de migratie hebben bepaald.

Amazon-casestudy

Amazon is een bekende retailgigant die oorspronkelijk een monolithische architectuur gebruikte voor zijn website. Naarmate de codebasis groeide en het aantal ontwikkelaars dat aan het platform werkte, toenam, werd het echter steeds moeilijker om afhankelijkheden te ontwarren en wijzigingen of updates aan het platform aan te brengen. Dit leidde tot ontwikkelingsvertragingen en codeeruitdagingen en maakte het ook moeilijk voor het bedrijf om het platform te schalen om te voldoen aan de behoeften van zijn snelgroeiende klantenbestand.

  Het meldingslampje Moto E4 inschakelen

Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, heeft Amazon zijn monolithische applicaties opgesplitst in kleinere, onafhankelijk draaiende, servicespecifieke applicaties. Dit omvatte het analyseren van de broncode en het eruit halen van code-eenheden die een enkel functioneel doel dienden, ze in een webservice-interface te verpakken en het eigendom van elke service toe te wijzen aan een team van ontwikkelaars.

Bron: Realtime Amazon-serviceafhankelijkheidsgrafiek

Dankzij de microservices-aanpak kon Amazon eenvoudig wijzigingen en updates op zijn platform aanbrengen. Bovendien maakte het de on-demand schaling van specifieke componenten mogelijk. Ondanks de uitdagingen die de overgang met zich meebracht, waren de voordelen van de microservices-architectuur aanzienlijk. Het e-commerceplatform van Amazon verwerkt nu dagelijks meer dan 2,5 miljard zoekopdrachten naar producten en omvat miljoenen producten van honderdduizenden verkopers.

Netflix-casestudy

Netflix is ​​tegenwoordig een erg populair en bekend bedrijf. Het is beschikbaar in 190 landen en heeft vanaf 2022 meer dan 223 miljoen betalende gebruikers.

In 2008 kreeg Netflix te maken met een grote databasecorruptie en het probleem hield 3 lange dagen aan. Dit was het punt waarop het bedrijf problemen realiseerde met single-point mislukkingen van monolithisch ontwerp. Dus migreerde Netflix geleidelijk van monolithische naar cloud-microservices-architectuur met behulp van de Amazon-webservices.

Netflix heeft jaren nodig gehad om zijn klantgerichte en niet-klantgerichte apps te migreren. Toch zijn de voordelen enorm. De maandelijkse wachturen van het bedrijf zijn tussen 2008 en 2015 met 1000 keer sterk toegenomen ~ resulterend in hoge inkomsten en winsten.

Hoe u uw toepassing handmatig kunt migreren van monolithische naar microservices-architectuur

Er zijn meerdere stappen die u kunt volgen voor de (handmatige) migratie van uw applicatie van een monolithische naar een microservices-architectuur:

  • Identificeer de zakelijke mogelijkheden van uw applicatie: de eerste stap in het migratieproces is het identificeren van de verschillende zakelijke mogelijkheden van uw applicatie. In deze stap wordt geanalyseerd of deze mogelijkheden kunnen worden geïmplementeerd als onafhankelijke microservices.
  • Splits de applicatie op in microservices: zodra u de zakelijke mogelijkheden van uw applicatie hebt geïdentificeerd, kunt u beginnen met het opsplitsen van de applicatie in microservices. Dit kan het herstructureren van de codebasis inhouden om de verschillende mogelijkheden in onafhankelijke services te scheiden.
  • Ontwerp de interfaces tussen de microservices: elke microservice moet communiceren met de andere microservices via goed gedefinieerde interfaces of API’s. Het is belangrijk om deze interfaces zorgvuldig te ontwerpen om ervoor te zorgen dat ze gemakkelijk te gebruiken en te onderhouden zijn.
  • Implementeer de microservices: Nadat u de toepassing in microservices hebt opgesplitst en de interfaces daartussen hebt ontworpen, kunt u beginnen met de implementatie ervan. Dit kan betrekking hebben op het bouwen van nieuwe services of het herstructureren van bestaande code om te passen in de microservices-architectuur.
  • Test en implementeer de microservices: Nadat u de microservices hebt geïmplementeerd, is het essentieel om ze grondig te testen om er zeker van te zijn dat ze werken zoals verwacht. Vervolgens kunt u de microservices inzetten voor productie, individueel of als groep.
  • De gegevens migreren: als uw toepassing een database of een ander gegevensopslagsysteem gebruikt, moet u de gegevens migreren van de monolithische toepassing naar de microservices. Bovendien moet u mogelijk nieuwe datamodellen ontwerpen of de bestaande data refactoren om te passen in de microservices-architectuur.
  • Over het algemeen kan het migreren van een monolithische naar een microservices-architectuur complex en tijdrovend zijn. Het is essentieel om de migratie zorgvuldig te plannen en uit te voeren om succes te garanderen.

    Handige tools voor migratie van monolithisch naar microservices

    Er zijn verschillende tools die kunnen helpen bij het ontbinden van een monolithische applicatie in microservices. IBM’s Mono2Micro, Decomposition Tool en Decomposer zijn bijvoorbeeld de meest populaire tools die helpen bij het decompositieproces.

    Deze tools bieden een reeks geautomatiseerde of semi-geautomatiseerde mechanismen om microservices te identificeren en de code te herstructureren. Bovendien helpen ze bij het opzetten en beheren van de infrastructuur die nodig is om de microservices te hosten.

    Automatische decompositie voor migratie van monolithische naar microservices: een futuristische trend

    De nieuwste hausse op het gebied van kunstmatige intelligentie en machine learning heeft een revolutie teweeggebracht in de traditionele benaderingen van het uitvoeren van onze taken. Zou het niet geweldig zijn als machines de complexe decompositietaken van monolithische tot microservices zouden kunnen uitvoeren?

      Perfecte perspectiefverschuivingen maken in Photoshop voor afbeeldingen en logo's

    Hoewel het misschien eenvoudig lijkt om AI in te zetten om een ​​monolithische applicatie te ontbinden in microservices. Toch is het een pad vol uitdagingen. Daarom vind je maar een paar volledige studies over deze taak.

    Abdullah et. al. stelde een leerbenadering zonder toezicht voor voor de automatische ontleding van webapplicaties in microservices. Het volgende conceptuele diagram toont de algehele werking van het auto-decompositieproces.

    Bron: Abdullah, M., Iqbal, W., & Erradi, A. (2019). Ongecontroleerde leerbenadering voor automatische decompositie van webapplicaties in microservices. Dagboek van systemen en software, 151, 243-257.

    Het auto-decompositieproces volgt drie eenvoudige stappen.

    Stap 01: toegang tot URI-toegangslogboeken

    Elke webpagina op een website heeft een unieke Uniform Resource Identifier (URI). Gelukkig houden webservers die dergelijke toepassingen hosten toegangslogboeken bij (bijv. responstijd en documentgrootte) voor deze URI’s. De eerste stap is het verzamelen van deze toegangslogboeken.

    Stap 02: Clustering ML-algoritme toepassen

    Een clusteralgoritme is een machine learning-methode zonder toezicht die, gegeven een set datapunten, K-clusters creëert met datapunten van vergelijkbare aard. Dit clusteralgoritme creëert, wanneer het wordt gevoed met de historische toegangslogboekgegevens, clusters van URI’s met een vergelijkbare toegangstijd en responsdocumentgrootte.

    Stap 03: Clusters naar implementatie van microservices

    U kunt voor elk cluster van URI’s een microservice maken. Vervolgens kunt u deze microservices implementeren in elke cloudinfrastructuur.

    Opmerking: deze techniek voor automatische ontleding is specifiek voor monolithische webapplicaties en wordt alleen gepresenteerd om u een idee te geven van de nieuwste trends in het tijdperk.

    Best practices om te migreren van monolithische naar microservices-architectuur

    Hier zijn enkele best practices die u kunt volgen bij het migreren van een monolithische naar een microservices-architectuur:

    • Begin klein: het is vaak het beste om te beginnen met het migreren van een klein, op zichzelf staand deel van de applicatie naar een microservices-architectuur. Hierdoor kunt u leren van het proces en de nodige aanpassingen maken voordat u de grotere delen van de applicatie aanpakt.
    • Identificeer de juiste microservices: Identificeer zorgvuldig de zakelijke mogelijkheden van uw toepassing. Het vereist ook dat wordt bepaald of deze mogelijkheden kunnen worden geïmplementeerd als onafhankelijke microservices.
    • Ontwerp duidelijke interfaces: zorg ervoor dat de interfaces tussen de microservices goed gedefinieerd en gebruiksvriendelijk zijn. Dit maakt het eenvoudiger om de microservices te ontwikkelen en te onderhouden.
    • Gebruik containers: Containers kunnen het implementeren en beheren van microservices eenvoudiger maken, waardoor u de microservice en zijn afhankelijkheden samen kunt verpakken in een enkele, op zichzelf staande eenheid.
    • Gebruik een microservices-vriendelijke infrastructuur: om een ​​microservices-architectuur te ondersteunen, hebt u een infrastructuur nodig die de toegenomen complexiteit en het verkeer dat door de microservices wordt gegenereerd, aankan. Hierbij kan gebruik worden gemaakt van technologieën zoals servicemeshes, API-gateways en gedistribueerde tracering.
    • Grondig testen: Test de microservices grondig om er zeker van te zijn dat ze werken zoals verwacht en dat de interfaces ertussen correct werken.
    • Bewaak en beheer de microservices: het is belangrijk om hun prestaties en gezondheid te bewaken en passende maatregelen te nemen als zich problemen voordoen. Dit kan het gebruik van tools zoals loganalyse, prestatiebewaking en foutopsporing inhouden.

    Kortom, een zorgvuldige planning en uitvoering is de sleutel tot een succesvolle migratie. Door deze best practices te volgen, kunt u ervoor zorgen dat de migratie soepel verloopt en aan het doel voldoet.

    Conclusie

    Microservices-architectuur is de meest flexibele en schaalbare architectuur voor het moderne cloud computing-tijdperk. Hiermee kunt u specifieke delen van de applicatie naar behoefte schalen en individuele services wijzigen of bijwerken zonder de hele applicatie te beïnvloeden. Het kan echter ook complexer zijn om te ontwikkelen en te onderhouden.

    Uiteindelijk hangt de keuze van de architectuurstijl af van de specifieke behoeften en doelen van uw toepassing. Factoren waarmee rekening moet worden gehouden, zijn onder meer de omvang en complexiteit van de applicatie, het vereiste niveau van schaalbaarheid en flexibiliteit, en de middelen die beschikbaar zijn voor ontwikkeling en onderhoud.

    gerelateerde berichten