Die Weiterentwicklung monolithischer Anwendungsfunktionen wird mit zunehmendem Umfang der Codebasis komplizierter, was eine erhebliche Innovationsbarriere darstellen kann. Die Microservice-Architektur ist eine Möglichkeit, diese Herausforderung zu bewältigen.
Allerdings können Microservices komplex und schwierig zu implementieren sein. Daher ist es wichtig, die Microservice-Architektur sowie ihre Vorteile, Herausforderungen und spezifischen Anwendungsfälle umfassend zu verstehen.
Was sind Microservices?
Das Konzept der Microservices bezeichnet einen Cloud-native-Ansatz zur Anwendungswartung. Bei Microservices wird eine Anwendung in kleinere, prozessgesteuerte Dienste aufgeteilt, die lose gekoppelt, unabhängig voneinander bereitstellbar und in der Lage sind, über klar definierte APIs zu kommunizieren.
Diese Dienste sind auf Geschäftsfunktionen ausgerichtet. Microservices werden häufig entsprechend den geschäftlichen Anforderungen eines Unternehmens entwickelt und nutzen funktionsübergreifende Teams, um die Servicebereitstellung eines Unternehmens zu verbessern.
Microservices-Architekturen beschleunigen die Entwicklung und vereinfachen die Skalierung von Anwendungen, um Innovationen zu fördern und die Markteinführungszeit zu verkürzen. Diese Architekturen sind häufig dezentralisiert, um verschiedene Technologien, Plattformen und Ansätze für das Datenmanagement zu unterstützen.
Am wichtigsten ist vielleicht, dass Microservices so konzipiert sind, dass sie Ausfälle verkraften. Überwachungs-Microservices sind ein Beispiel für Microservices, die das Ausfallrisiko erheblich reduzieren können.
Entdecken Sie Microservices-Strategien auf Developer.com: Strategien für den Erfolg von Microservices
Vorteile von Microservices
Microservices bieten effektive Vorteile wie flexible Skalierung, einfache Bereitstellung, freie Wahl des Ansatzes, Wiederverwendbarkeit von Code und Resilienz.
Flexible Skalierung
Dienste können unabhängig skaliert werden, um mithilfe von Microservices den Anforderungen der von ihnen unterstützten Anwendungsfunktionen gerecht zu werden. Dadurch können Teams den Infrastrukturbedarf genauer einschätzen und die Kosten von Funktionen besser vorhersehen. Außerdem können sie sicherstellen, dass Dienste bei einem sprunghaften Anstieg der Nachfrage verfügbar bleiben.
Einfache Bereitstellung
Microservices erleichtern die Bereitstellung und ermöglichen kontinuierliche Integration und kontinuierliche Bereitstellung, wodurch Innovationen und Kursänderungen leichter umgesetzt werden können. Außerdem wird der Prozess der Codeaktualisierung vereinfacht und die Markteinführungszeit für neue Funktionen verkürzt.
Freie Wahl des Ansatzes
Die Microservices-Architektur ermutigt Teams, die besten Tools für ihre Anwendungsfälle auszuwählen, da sie einen offenen technologischen Ansatz verfolgt. Das ist besonders vorteilhaft, wenn neue Tools auf den Markt kommen, die erfolgreicher oder innovativer sind als ihre Vorgänger.
Wiederverwendbarkeit von Code
Entwickler müssen neue Funktionen nicht mehr von Grund auf programmieren, da verschiedene Dienste als Bausteine für andere Funktionen verwendet werden können. Das steigert ihre Produktivität und Effizienz.
Resilienz
Anders als in einem monolithischen System, in dem der Ausfall einer einzelnen Komponente zum Ausfall einer gesamten Anwendung führen kann, erhöhen unabhängige Dienste die Resilienz einer Anwendung. Fällt ein Dienst aus, bleiben andere Dienste weitgehend unbeeinträchtigt.
Herausforderungen von Microservices
Microservices bringen ebenfalls mehrere Herausforderungen mit sich, darunter Komplexität und Informationssilos.
Komplexität
Ein verteiltes System bringt eigene Komplexitäten mit sich, da Entwickler sich mit Lastverteilung befassen und Netzwerklatenz sowie Fehlertoleranz bewältigen müssen. Die verteilte Natur der Bereitstellung kann die Komplexität und den mit dem Testen verbundenen Aufwand erhöhen.
Informationssilos
Ohne geeignete Tools und Prozesse zur Förderung der Zusammenarbeit können Microservices Informationssilos schaffen, die Effizienz und Innovation hemmen. Architekturen mit mehr Diensten bergen das Potenzial für eine größere Zahl von Informationssilos.
Erfahren Sie auf TechRepublic, wie Sie weitere Herausforderungen bewältigen: 4 häufige Probleme mit Microservices und eine einzige Lösung für alle
Anwendungsfälle der Microservices-Architektur
Zu den häufigsten Anwendungsfällen von Microservices gehören Datenverarbeitung, die Migration von Webanwendungen, Zahlungsabwicklung und Betrugserkennung sowie die Medienspeicherung.
Datenverarbeitung
Microservices-Architekturen beschleunigen die Datenverarbeitung so weit, dass viele gleichzeitige Anfragen sofort verarbeitet werden können. Microservices-Plattformen können bestehende modulare Dienste zur Datenverarbeitung durch Cloud-Unterstützung verbessern.
Migration von Webanwendungen
Microservices ermöglichen die Migration komplexer Webanwendungen von monolithischen Anwendungen in cloudbasierte Umgebungen sowie in containerbasierte Microservice-Architekturen. Durch diese Migration können sich Teams stärker auf Microservice-APIs und weniger auf Aufgaben wie Release-Zyklen und Implementierung konzentrieren.
Zahlungsabwicklung und Betrugserkennung
E-Commerce-Microservices bieten Unternehmen eine flexible Möglichkeit, ihre Funktionen zur Zahlungsabwicklung zu erweitern, anzupassen und zu skalieren.
Darüber hinaus erweist sich die Betrugserkennung als einer der relevantesten Anwendungsfälle der Microservice-Architektur, da Microservices auf Machine-Learning-Modelle abgestimmt werden können, um Betrug zu erkennen. Microservices zur Betrugserkennung können in Zahlungsarchitekturen integriert werden, um die richtigen Maßnahmen für Zahlungsanfragen zu bestimmen.
Medienspeicherung
Microservices-Architekturen ermöglichen die Speicherung von Videodateien und Bildern in einem skalierbaren Objektspeichersystem. Außerdem können diese Objekte direkt an Mobilgeräte oder das Web ausgeliefert werden. Dadurch wird die Latenz reduziert, was eine ideale Lösung für Streaming-Anwendungsfälle darstellt.
Beispiele für Microservices-Architekturen
Netflix, Amazon, Walmart und Spotify haben erfolgreiche Beispiele für Microservices-Architekturen demonstriert.
Netflix
Netflix schloss 2012 den Prozess der Umgestaltung seiner monolithischen Dienste in Microservices ab. Dadurch konnte das Unternehmen Herausforderungen durch Dienstausfälle und bei der Skalierung bewältigen.
Seine Architektur umfasste 2017 mehr als 700 lose gekoppelte Microservices. Dank dieser Microservices machen die Cloud-Kosten von Netflix nur einen Bruchteil der Kosten seiner Rechenzentren aus.
Amazon
Die Entwickler von Amazon analysierten den Quellcode des Unternehmens, um Einheiten herauszulösen, die jeweils einen einzelnen funktionalen Zweck erfüllen. Diese Einheiten wurden in eine Webservice-Schnittstelle eingebunden, um eine größere Anwendung zu bilden.
AWS bietet Nutzern integrierte Bausteine, die jede Anwendungsarchitektur unabhängig von Auslastung, Größe oder Komplexität unterstützen. Dazu gehören Rechenressourcen, Speicher und Datenbanken, Netzwerke und Messaging, DevOps sowie Protokollierung und Überwachung.
Walmart
Herausforderungen wie eine überwältigende Arbeitslast führten zu einem Umsatzrückgang, der Walmart dazu veranlasste, 2012 auf eine Microservice-Architektur umzusteigen. Dadurch konnte Walmart mobile Anwendungen effektiv nutzen, um die Konversionsrate insgesamt zu verbessern. Außerdem konnte Walmart die Hardwarekosten und den Verbrauch von Rechenleistung senken.
Spotify
Mit mindestens 422 Millionen monatlich aktiven Nutzern verfügt Spotify über individuelle Microservices für seine verschiedenen Geschäftsziele. Dazu gehören beispielsweise Analysen des Nutzerverhaltens für die Empfehlungs-Engine, eine Suchmaschine und weitere Dienste.
Diese eigenständigen Microservices mit jeweils einem einzigen Zweck sind aufgrund ihrer isolierten Struktur weniger voneinander abhängig. Das trägt dazu bei, die Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Resilienz von Spotify aufrechtzuerhalten.
Ist die Microservice-Architektur das Richtige für Sie?
Microservice-Architekturen bieten effektive Vorteile für den Entwurf und die Implementierung von Unternehmensanwendungen. Angesichts der sich ständig weiterentwickelnden und zunehmenden Kommunikationsanforderungen und der Komplexität von SaaS-Anwendungen und des Internet of Things (IoT) wird der Nutzen von Microservices noch deutlicher.
Microservices sind für Unternehmen eine Überlegung wert, die eine Möglichkeit benötigen, Teams, Datenverkehr und Kundenzahlen zu skalieren und gleichzeitig die nötige Agilität zur Bewältigung komplexer Probleme zu bewahren.
Lesen Sie als Nächstes: Serverless-Architektur: Welche Vorteile und Herausforderungen gibt es?