O Que São Microservices?

Para ser claro, não existe uma arquitetura única que sirva para todos; também não existe a melhor ou a pior arquitetura, apenas a mais adequada para o seu negócio.

Introdução aos Microservices

A arquitetura de microservices é uma arquitetura de software flexível e escalável que visa facilitar o desenvolvimento, implantação e manutenção de grandes sistemas de software.

A ideia fundamental por trás dos microservices é dividir um grande sistema de software em vários serviços relativamente independentes, onde cada serviço se concentra em uma única funcionalidade.

Os serviços em uma arquitetura de microservices são frequentemente processos que se comunicam por meio de uma rede para atingir um objetivo, utilizando protocolos independentes de tecnologia, como HTTP ou gRPC. Isso possibilita que diferentes serviços sejam combinados conforme a necessidade para atender a diversas demandas de negócios.

Evolução da Arquitetura de Software

Vamos começar usando a arquitetura monolítica como uma arquitetura inicial. Veja quais problemas são encontrados com diferentes arquiteturas à medida que o negócio cresce ao longo do tempo.

Arquitetura Monolítica

A arquitetura monolítica é projetada para ser autossuficiente, onde os componentes ou funções do aplicativo estão fortemente acoplados, em vez de serem fracamente acoplados, como em aplicações modulares. Existem muitos benefícios em usar a arquitetura monolítica, e é por isso que muitas aplicações ainda são criadas usando esse paradigma de desenvolvimento.

Visão geral da implantação de uma aplicação monolítica típica. Esse design, sem dúvida, torna a implantação mais simples, mas as atualizações contínuas são desafiadoras, o que pode ser desastroso se um módulo falhar.

Por exemplo, aplicações monolíticas podem ter um desempenho melhor em termos de taxa de transferência do que as modulares. Como cada componente e o código relacionado devem estar presentes para que a aplicação seja executada ou compilada, aplicações monolíticas podem ser mais fáceis de testar e depurar.

Aplicações monolíticas tiveram sucesso no passado. No entanto, na era da nuvem, cada vez mais pessoas estão frustradas com a arquitetura monolítica, já que mais aplicações monolíticas estão sendo implantadas em ambientes baseados em nuvem. Os ciclos de mudança estão interligados - uma alteração feita em uma pequena parte da aplicação exige que todo o monolito seja reconstruído e implantado.

Os desenvolvedores devem recompilar toda a base de código e reinstalar toda a aplicação monolítica após cada atualização, não apenas a parte alterada. Isso torna implantações contínuas ou rotineiras desafiadoras, o que, por sua vez, reduz a agilidade da aplicação e da equipe.

Pode ser desafiador manter uma aplicação monolítica modular e bem estruturada ao longo do tempo, o que dificulta a manutenção de modificações que deveriam afetar apenas um módulo interno. A escalabilidade exige a escalabilidade de toda a aplicação, em vez de apenas das partes que precisam de mais recursos.

Arquitetura Orientada a Serviços

A arquitetura orientada a serviços (SOA) é uma arquitetura de software que se refere a uma aplicação composta por agentes de software discretos e fracamente acoplados que realizam uma função necessária, definindo uma maneira de usar interfaces de serviço para tornar os componentes de software reutilizáveis. Essas interfaces utilizam protocolos de comunicação amplamente difundidos, para que possam ser rapidamente adicionadas a novas aplicações sem exigir uma integração significativa.

Visão geral de uma implantação típica de SOA. O impacto de uma falha de um único serviço é efetivamente reduzido com essa arquitetura, e a taxa de iteração de um único serviço aumenta.

Essa arquitetura é mais adequada para gerenciar a expansão da equipe, permitindo que cada equipe se concentre no serviço específico em si. Libera a equipe da carga pesada do passado, para que possam se concentrar em uma tarefa e fazê-la corretamente.

Os seguintes benefícios da SOA em comparação com a arquitetura monolítica:

• Melhor manutenibilidade: cada serviço é uma entidade independente, tornando as atualizações contínuas e a manutenção simples e sem risco para outros serviços.
• Maior confiabilidade: grandes blocos de código, como os usados na arquitetura monolítica, são mais difíceis de depurar e testar do que serviços. Consequentemente, produtos baseados em SOA se tornam mais confiáveis.
• Desenvolvimento paralelo: uma arquitetura orientada a serviços promove o paralelismo no processo de desenvolvimento, pois possui camadas. É possível criar e concluir serviços independentes simultaneamente.

Arquitetura de Microservices

A arquitetura de microservices é uma forma de SOA que se concentra na construção de uma série de componentes autônomos que compõem uma aplicação. Diferente das aplicações monolíticas construídas como um todo indivisível, as aplicações de microservices consistem em múltiplos componentes independentes que são unidos por APIs.

O escopo da arquitetura é a principal distinção entre SOA e microservices. Em contraste com uma arquitetura de microservices, que é baseada em serviços discretos que podem operar independentemente, um modelo SOA permite que serviços ou módulos sejam compartilhados e reutilizados em toda a organização. Em outras palavras, enquanto os microservices são focados em aplicações, a SOA tem um escopo empresarial.

Diferenças adicionais são resumidas na tabela abaixo:

	SOA	Microservices
Arquitetura	Serviços são reutilizados e compartilhados no nível empresarial	Serviços são desacoplados e operam independentemente
Granularidade	Serviços relativamente grandes e modulares	Serviços menores e mais flexíveis que atendem a um propósito ou função específica para o negócio
Comunicação	ESB	API
Acoplamento	Compartilhamento de recursos/acoplamento fraco	Contexto delimitado
Interoperabilidade	Suporta múltiplos protocolos de mensagens, como Simple Object Access Protocol (SOAP), Advanced Messaging Queuing Protocol (AMQP) e Microsoft Messaging Queuing (MMQ)	Usa protocolos de mensagens leves e independentes de linguagem, como HTTP, Representational State Transfers (REST) ou Java Messaging Service (JMS)
Governança de dados	Governança de dados comum em toda a empresa como resultado do compartilhamento de componentes	Nenhuma governança de dados consistente entre as equipes devido à natureza independente dos serviços
Armazenamento	Camada única de armazenamento de dados compartilhada por todos os serviços dentro de uma aplicação	Servidor de dados ou banco de dados independente para armazenamento de dados para cada serviço, conforme necessário

Visão geral de uma implantação típica de microservices

Estratégias de escalabilidade para arquitetura monolítica e arquitetura de microservices

Para ler mais detalhes, acesse https://martinfowler.com/articles/microservices.html

Em comparação com a arquitetura monolítica, a arquitetura de microservices também é mais flexível para metodologias de desenvolvimento iterativo e métodos ágeis. Devido à interação fraca entre os diversos componentes, eles também são mais escaláveis e capazes de serem testados separadamente. Além disso, os módulos têm seus próprios bancos de dados, se comunicam entre si e aceleram o início do programa.

Por que os Microservices são Necessários

Utilizar microservices pode aumentar significativamente a eficácia do ciclo de entrega de desenvolvimento e aumentar a agilidade do processo. A combinação de DevOps e microservices acelera a entrega de mudanças e novos recursos. Microservices podem ser construídos mais rapidamente do que o típico projeto de desenvolvimento de software em grande escala envolvendo uma aplicação monolítica. É mais fácil e rápido gerenciar mudanças.

A mudança em microservices será mais fluida e suave do que em monolíticos. Não há cascatas no processo de desenvolvimento de microservices, como ocorre com uma aplicação monolítica. Cada microservice é independente e pode ser desenvolvido com qualquer linguagem de programação ou estrutura.

Falhas em microservices também são menos graves do que falhas em sistemas maiores. A falha de uma aplicação monolítica em uma área geralmente tem um impacto negativo significativo em todo o sistema. Em um design de microservices, os problemas podem ser resolvidos mais rapidamente e com mais facilidade. Você identifica, isola e compensa. Se sua arquitetura usa microservices, você pode escalar os microservices para contornar uma barreira de desempenho. A cascata operacional de uma aplicação monolítica pode ser evitada ao criar rapidamente uma nova versão dos microservices com falha.

Os Benefícios dos Microservices

Os benefícios dos microservices em comparação com arquiteturas tradicionais incluem o seguinte.

• Modularidade: Um grande sistema de software é dividido em vários serviços relativamente independentes, cada um responsável por realizar uma função específica. Isso permite que diferentes serviços sejam combinados conforme a necessidade para atender a diferentes necessidades de negócios.
• Escalabilidade: Uma vantagem importante da arquitetura de microservices é a escalabilidade. Como cada serviço é relativamente independente, é possível escalar dinamicamente cada serviço para cima ou para baixo de acordo com as necessidades reais. Isso permite lidar melhor com flutuações no tráfego de negócios.
• Implantabilidade: A arquitetura de microservices permite que cada serviço seja implantado de forma independente e flexível. Isso permite que novos recursos sejam implantados mais rapidamente e permite iterações rápidas sem afetar o sistema como um todo.
• Fácil expansão: A arquitetura de microservices confere a cada serviço responsabilidades e funções únicas. Nessa arquitetura, os microservices são mais fáceis de atualizar e reconfigurar do que os módulos em arquiteturas de software tradicionais, e o raio de explosão de uma falha de um único serviço é gerenciável.
• Fácil manutenção: A arquitetura de microservices torna cada serviço menor e responsável por realizar apenas funções específicas. Isso facilita a manutenção e permite reparos de falhas mais rápidos.
• Heterogeneidade técnica: A arquitetura de microservices faz com que cada serviço não seja mais restrito a uma pilha de tecnologia específica. A interação de dados entre serviços pode ser realizada por meio de interfaces padronizadas, e a pilha de tecnologia mais adequada para o cenário de serviço atual pode ser usada para o desenvolvimento do serviço, alcançando a solução ideal.

Resumo

As arquiteturas de software evoluíram para lidar com requisitos em mudança, frequentemente integrando novas preocupações. A arquitetura de microservices está gradualmente se tornando popular na era da nuvem nativa. Para construir uma arquitetura de microservices melhor, visite APISIX, o melhor gateway de API, e API7.ai para mais suporte comercial.