Mikrouslužna arhitektura – 8 najvećih prednosti za programere

Programeri moraju zadovoljiti povećane zahteve današnjih korisnika i prodavaca koji sve više komuniciraju putem društvenih mreža i mobilnih uređaja. Očekuju se brze interakcije i kontinuirana poboljšanja.

Koje je bolje rešenje za ispunjavanje ovih očekivanja od mikrouslužne arhitekture? Ako razmišljate o ovom pristupu, verovatno još uvek istražujete njegove prednosti.

U ovom opsežnom vodiču saznaćete sve što treba da znate o mikrouslužnoj arhitekturi i kako ona pojednostavljuje proces razvoja.

Šta je mikrouslužna arhitektura?

Mikrouslužna arhitektura razlaže monolitnu aplikaciju na manje i samostalne usluge, pri čemu je svaka zadužena za određenu funkciju. Ovaj pristup dovodi do bržeg razvoja i implementacije novih funkcionalnosti bez opsežnih promena u bazi koda.

API-ji (npr. REST ili gRPC) omogućavaju komunikaciju između mikrouslužnih sistema, a kao rezultat toga, oni funkcionišu autonomno dok zajednički čine kohezivnu aplikaciju.

Zahvaljujući velikoj skalabilnosti i fleksibilnosti ove arhitekture, timovi ne moraju da menjaju ceo sistem prilikom nadogradnje ili skaliranja pojedinačnih usluga.

Pored toga, programeri često koriste usluge u oblaku (cloud-based) i alate za orkestraciju kontejnera kao što je Kubernetes za efikasno upravljanje resursima.

Koja je razlika između mikrouslužne arhitekture i API-ja?

Pošto su ovi koncepti blisko povezani, programerima često nije lako da razlikuju mikrouslužnu arhitekturu od API-ja.

Prvo je arhitektonski pristup u kojem programeri razlažu aplikacije na odvojene usluge, pri čemu svaka radi nezavisno i obično međusobno komunicira putem API-ja.

API-ji su interfejsi koji definišu kako softverske komponente treba da interaguju. Oni specificiraju metode i protokole za komunikaciju između različitih delova aplikacije.

Kako tačno mikroservisna arhitektura funkcioniše?

Ukratko, mikrouslužna arhitektura funksioniše kao skup nezavisnih aplikacija, a API prolaz (gateway) je komponenta koja upravlja komunikacijom i zavisnostima između ovih mikrousluga i njihovih API-ja. Ovo omogućava neometanu zamenu jedne mikrousluge drugom.

Zamislite da razvijate platformu za internet trgovinu. Umesto monolitne aplikacije koja upravlja svime, od autentifikacije korisnika do obrade porudžbina, razlažete platformu na mikrousluge.

Jedna upravlja autentifikacijom korisnika, druga se bavi katalogom proizvoda, a zasebna usluga obrađuje porudžbine i uplate.

Prilikom toga, možete razvijati svaku mikrouslugu koristeći različite programske jezike i radne okvire.

Različiti načini na koje programeri mogu koristiti mikrouslužnu arhitekturu

Postoji nekoliko načina na koje možete iskoristiti mikrouslužnu arhitekturu za poboljšanje vaših aplikacija, uključujući osnove SEO optimizacije i alate veštačke inteligencije.

• Performanse i skalabilnost: Možete skalirati pojedinačne usluge na osnovu potražnje. Na primer, tokom perioda velike posete, možete skalirati samo one usluge koje zahtevaju dodatne resurse kako biste optimizovali troškove i resurse.
• Obrada podataka: Sa mikrouslugama možete paralelno obrađivati velike količine podataka, čime se znatno povećava efikasnost i brzina obrade podataka. Bilo da se radi o prikupljanju, transformaciji ili analizi podataka, ovakva postavka omogućava analitiku u realnom vremenu i poboljšava responzivnost. 
• Sistemi obaveštenja: Možete posvetiti svaku mikrouslugu upravljanju obaveštenjima korisnika, kao što su e-pošta, SMS ili push obaveštenja. Pošto ove usluge funkcionišu nezavisno od glavne aplikacije, možete biti sigurni da će korisnici primati obaveštenja čak i tokom važnih ažuriranja ili promotivnih događaja.
• SEO optimizacija: Mikrouslužna arhitektura dobro funkcioniše i za osnove SEO optimizacije, jer možete kreirati specijalizovane usluge za zadatke kao što su analiza ključnih reči, optimizacija sadržaja i praćenje performansi. Svaka od njih omogućava ciljana ažuriranja i poboljšanja bez ometanja sistema.
• Alati veštačke inteligencije: Dobra vest je da možete kombinovati mikrouslugu i veštačku inteligenciju za obradu velikih skupova podataka i identifikaciju popularnih ključnih reči. U međuvremenu, druga mikrousluga može, na primer, upravljati optimizacijom sadržaja i analizirati sadržaj web stranice kako bi sugerisala načine za poboljšanje.

Sada kada smo razjasnili kako mikrouslužna arhitektura funkcioniše, vreme je da pređemo na njene najvažnije prednosti.

Prednosti mikrouslužne arhitekture

U nastavku su objašnjene prednosti mikrouslužne arhitekture i zašto je ona najbolji izbor za programere.

1. Neutralna arhitektura i jezik

Prednosti neutralne arhitekture i jezika najviše dolaze do izražaja kada sistem zahteva ažuriranja ili promene.

Na primer, razvojni tim može lako ažurirati samo mikrouslugu za preporuke kada je dostupna nova verzija biblioteke za mašinsko učenje.

Nezavisno mogu rešavati probleme skalabilnosti u mikroservisu za obradu porudžbina podešavanjem alokacije resursa ili optimizacijom šeme baze podataka, a da pritom ne diraju ostale delove sistema.

Ova fleksibilnost se proteže i na razvoj različitih funkcionalnosti unutar velike platforme za e-trgovinu. Programeri mogu koristiti Javu uz Spring Boot i MongoDB za mikrouslugu kataloga proizvoda, dok koriste Python uz Django i PostgreSQL za mikrouslugu obrade porudžbina.

Tako neutralnost arhitekture i jezika omogućava timovima da odaberu najprikladnije tehnologije, alate i programske jezike za svaku mikrouslugu na osnovu zahteva performansi, potreba za skalabilnošću i stručnosti programera.

2. Veća skalabilnost

Skalabilnost je jedna od najvažnijih prednosti mikrouslužne arhitekture. Za razliku od monolitnih aplikacija koje obično zahtevaju skaliranje celog sistema, mikrouslužna arhitektura omogućava nezavisno skaliranje pojedinačnih usluga.

Ova nezavisnost sprečava situacije u kojima porast korisničkog saobraćaja, poput kupovine više proizvoda odjednom, preoptereti bazu podataka, backend i frontend zbog deljenih resursa u monolitnim sistemima.

Programeri ne moraju brinuti o prekidima i kvarovima, jer mikrouslužna arhitektura obezbeđuje veću skalabilnost. Pored toga, skalabilnost mikrouslužne arhitekture se integriše sa okruženjima u oblaku.

Vodeće cloud platforme nude vrhunske alate poput automatskog skaliranja i orkestracije kontejnera (npr. Kubernetes) i automatski skaliraju mikrousluge na osnovu metrika kao što su korišćenje CPU-a i dolazni saobraćaj.

Ne moraju ni da gase ceo sistem da bi implementirali nove funkcionalnosti i ažuriranja. S druge strane, kod monolitnih aplikacija, programeri moraju da isključe sve delove aplikacije da bi napravili bilo kakvu promenu i postavili novi kod.

2008. godine Netflix se suočio sa ozbiljnom korupcijom baze podataka. Ovaj izazov su prevazišli migracijom sa vertikalno skaliranih tačaka ranjivosti na horizontalno skalabilne cloud sisteme zasnovane na mikrouslugama. Ova strateška promena je umanjila rizike povezane sa jedinstvenim tačkama kvara u budućnosti i znatno poboljšala pouzdanost sistema.

3. Superiorna izolacija grešaka

Skoro je sigurno da će barem jedna usluga u nekom trenutku otkazati. Međutim, nije neizbežno da ovaj kvar utičena druge delove aplikacije. Za razliku od monolitnih aplikacija, gde jedan kvar može potencijalno srušiti ceo sistem, mikrouslužna arhitektura izoluje greške unutar pogođene usluge.

Na primer, u platformi za društvene mreže sa više mikrousluga, problemi kao što su visoka latencija ili privremeni prekidi u usluzi za razmenu poruka neće uticati na druge usluge, poput autentifikacije korisnika ili upravljanja objavama.

Korisnici i dalje mogu da se prijave, kreiraju postove i primaju obaveštenja bez prekida, jer mikrouslužna arhitektura obezbeđuje dostupnost sistema.

Pored toga, izolacija grešaka u mikrouslugama se uklapa u savremene DevOps prakse i procese kontinuirane isporuke. Timovi mogu nezavisno implementirati ažuriranja za pojedinačne mikrousluge bez bagova ili ometanja koja bi usporila celu aplikaciju. 

4. Poboljšana usklađenost i bezbednost podataka

Granularne bezbednosne kontrole su jedna od najvrednijih prednosti mikrouslužne arhitekture, jer svaka usluga ima specifične mehanizme pristupa, autentifikacije i autorizacije.

Razvojni timovi mogu prilagoditi ove kontrole na osnovu funkcionalnosti mikrousluge i osetljivosti podataka.

Budući da ova arhitektura izoluje osetljive podatke unutar specifičnih mikrouslužnih sistema, pomaže u smanjenju rizika od curenja podataka i neovlašćenog pristupa. Čak i ako je jedna mikrousluga pod napadom, to ne mora nužno ugroziti ceo sistem.

Na primer, možete upravljati autentifikacijom korisnika i finansijskim transakcijama pomoću odvojenih mikrousluga, pri čemu svaka ima svoje jedinstvene bezbednosne protokole. Ove mere osiguravaju da ranjivost u jednoj usluzi ne otkrije sve korisničke podatke, što dovodi do optimalne bezbednosti.

Pored toga, ova arhitektura pojednostavljuje ispunjavanje različitih regulatornih standarda poput HIPAA i GDPR. Možete dodavati i ažurirati mere usklađenosti na nivou usluge, što je ključno, posebno kada se rukuje osetljivim podacima.

5. Brži proces ravoja

Prednosti mikrouslužne arhitekture uključuju autonomiju, koja ubrzava proces razvoja i omogućava brže iteracije.

Na kraju krajeva, to je sjajan način da svaki tim može razvijati, testirati i implementirati svoju mikrouslugu bez čekanja na druge timove.

To znači da programeri rade u paralelnim tokovima rada, što rezultira manjim zastojima i bržim celokupnim razvojnim ciklusom.

Rad na pojedinačnim mikrouslugama i funkcionalnostima smanjuje složenost projekta, jer programeri mogu razložiti aplikaciju na manje, upravljivije delove.

6. Poboljšana podrška za DevOps i poslovnu fleksibilnost

Otprilike 71 posto preduzeća se suočava sa problemima sa agilnošću. Budući da se proizvodi brže plasiraju na tržište uz mikrouslužnu arhitekturu, ona promoviše neophodnu skalabilnost i fleksibilnost.

Programeri mogu izrađivati i implementirati pojedinačne usluge odvojeno, što omogućava preduzećima da imaju spreman softver mnogo ranije. Mogu testirati i lansirati svaku komponentu bez izmene ostatka aplikacije, što im daje vitalnu konkurentsku prednost.

Mikrouslužna arhitektura takođe neguje DevOps kulturu podsticanjem bliske saradnje između IT i timova za razvoj softvera. Svaki tim može da se fokusira na svoju specifičnu mikrouslugu, čime se povećava specijalizacija i efikasnost.

Ova saradnja poboljšava kvalitet aplikacije i smanjuje vreme potrebno za rešavanje problema.

Pored toga, programeri imaju priliku da budu kreativni i inovativni, jer eksperimentisanje ne ugrožava produkcijski sistem.

7. Arhitektura otvorenog koda

Linux, Fluentd, Kubernetes, Helm i Docker su među ključnim tehnologijama koje su doprinele usponu mikrouslužne arhitekture. Sve su to sistemi otvorenog koda, što omogućava programerima da uživaju u kolaborativnom okruženju.

Međutim, to ne znači da ove sisteme održavaju i ažuriraju neiskusni hakeri. Umesto toga, najvažniji doprinosi dolaze od poznatih imena, kao što su Google, IBM, Microsoft i Intel.

Ove korporacije razumeju da podržavanje okvira otvorenog koda odražava interese njihove publike i dovodi do većeg profita.

8. Pristupačan hardver

Mikrouslužna arhitektura koristi tehnologije kao što su Docker i Kubernetes kako bi efikasno radila na niskobudžetnom komercijalnom hardveru.

Kao rezultat toga, novi programeri i mala preduzeća mogu graditi skalabilne SaaS platforme ili okruženja za hostovanje preduzeća uz minimalne resurse, kao što su stari laptop i solidna internet konekcija.

Možete proširiti klaster dodatnim jeftinim računarima kada potražnja poraste. Demokratizacija računarstva velikog kapaciteta pomera moć s tradicionalnih dobavljača skupih superkompjutera i čini ambiciozne projekte mogućim, čak i za početnike i obične korisnike.

Mikrouslužna arhitektura nije samo trend i ne ide nikuda

Iako je mikrouslužna arhitektura započela kao trend modernizacije aplikacija, postala je trajna revolucija. Ako se pitate da li vredi pristupiti ovom modelu, budite sigurni da će ova strategija razvoja postati norma.

Prednosti mikrouslužne arhitekture su previše snažne i uverljive da biste ih propustili prilikom osiguravanja budućnosti vašeg sistema. Ipak, možda biste želeli da krenete polako i sarađujete sa iskusnim profesionalcima.

U svakom slučaju, usluga koja vam je potrebna kako biste osigurali željeno rešenje jeste prilagođena izrada web aplikacija.