Microservices sind ein Architekturansatz für die Entwicklung von Anwendungen, der ein Projekt in kleinere, unabhängigere Dienste aufteilt, die über APIs miteinander kommunizieren. Die Verwendung von Microservices kann die Anwendungsentwicklung beschleunigen, indem die Komplexität jedes Teils des Projekts reduziert wird. Einzelne Microservices können über mehrere Projekte hinweg wiederverwendet werden.
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In der Vergangenheit verwendeten Online-Anwendungen eine monolithische Architektur. Bei dieser Herangehensweise an die Softwareentwicklung sind alle Prozesse innerhalb eines Projekts eng miteinander gekoppelt. Ein monolithisches SaaS-Projekt kann mehrere Komponenten enthalten, darunter:
Das Problem bei monolithischen Architekturen besteht darin, dass das gesamte System skaliert werden muss, wenn die Webanwendung einen Nachfrageschub verzeichnet. Darüber hinaus wird es mit zunehmendem Wachstum der Codebasis viel schwieriger, Änderungen daran vorzunehmen. Langfristig kann dies zu technischen Schulden führen. Wenn ein Teil Ihrer Codebasis auf alten oder veralteten Bibliotheken beruht oder Sie für bestimmte Features zu einem neuen Framework wechseln möchten, können Probleme mit anderen Teilen der Codebasis Sie zurückhalten.
Bei Microservices ist jede Komponente ein eigenständiger Dienst. Der Benutzerservice ist unabhängig vom Zahlungssystem, das wiederum unabhängig vom Content-System ist, und so weiter. Die Dienste teilen keinen Code miteinander. Vielmehr kommunizieren sie über APIs miteinander.
Da jede Komponente eigenständig ist, ist es möglich, sie auf Wunsch in völlig unterschiedlichen Sprachen zu schreiben. Wenn eine Komponente ausfällt, muss es zudem nicht zwangsläufig zum Ausfall der gesamten Anwendung kommen. Andere Aspekte der Anwendung, die nicht von dieser Komponente abhängen, können weiterhin wie gewohnt funktionieren.
In einer serviceorientierten Architektur sind Anwendungen in Module unterteilt. Diese Module haben klar definierte Rollen und sind kleiner als monolithische Anwendungen, wodurch SOA dem Microservices-Ansatz ähnelt. Der Hauptunterschied zwischen SOA- und Microservices-Architekturen ist der Umfang der Architektur.
Module, die für SOA entwickelt wurden, werden unternehmensweit gemeinsam genutzt und wiederverwendet. Im Gegensatz dazu stützen sich Microservices auf Module, die so konzipiert sind, dass sie unabhängig voneinander funktionieren. Das heißt aber nicht, dass Komponenten, die für eine Microservice-Architektur geschrieben wurden, nicht wiederverwendet werden können, aber der Ansatz ist ein anderer. So können beispielsweise Module, die für eine SOA-Anwendung erstellt wurden, alle dieselbe Speicherebene verwenden und über denselben Enterprise Storage Bus (ESB) kommunizieren. In einer Microservice-Umgebung verfügt jeder Service über eine eigene API und kann seinen eigenen Speicher verwenden.
Microservices haben mehrere Vorteile, insbesondere wenn eine Anwendung von Grund auf neu entwickelt wurde, um dieses Modell zu verwenden.
Dank ihrer Leistungsfähigkeit und Flexibilität werden Microservices gerne für große, komplexe Anwendungen verwendet. Ihre Bereitstellung ist jedoch mit einigen Herausforderungen verbunden.
Zur Verwaltung von Microservices-Architekturen werden viele Tools und Technologien verwendet. Im Folgenden stellen wir einige Schlüsseltechnologien vor, die häufig in Umgebungen mit Microservices eingesetzt werden.
Container sind ein wichtiger Bestandteil von Microservices-Architekturen. Sie ermöglichen die schnelle Bereitstellung von Microservices-Anwendungen auf vorhersehbare und effiziente Weise. Es gibt verschiedene Arten von Containerisierungstools, die von traditionellen LXC-Linux-Containern bis hin zum mittlerweile nahezu allgegenwärtigen Docker reichen. Container sind sofort ausführbare Versionen von Anwendungen, die alle erforderlichen Bibliotheken und sonstigen Informationen enthalten und mit nur einem Klick in praktisch jeder Umgebung bereitgestellt werden können.
Es ist zwar möglich, Container bei einer kleinen Bereitstellung manuell zu verwalten, aber Unternehmen, die mehrere Docker-Bereitstellungen über mehrere Cloud-Dienste hinweg ausführen, benötigen eine Möglichkeit, diesen Prozess zu automatisieren. Lösungen wie Kubernetes ermöglichen eine weitreichende Automatisierung. Entwickler können zur Definition ihrer Container eine von Menschen lesbare Datenserialisierungssprache namens YAML verwenden.
Jeder Microservice kommuniziert über REST-APIs mit anderen Microservices. Wenn nur eine kleine Anzahl bekannter Dienste vorhanden ist, ist es einfach, diese Dienste direkt kommunizieren zu lassen. Je komplexer die Umgebung wird, desto weniger effizient ist es, Dienste direkt miteinander kommunizieren zu lassen. API-Gateways und Management-Tools erleichtern Entwicklern die Integration vorgefertigter Services. Das Gateway empfängt die Anfragen und leitet sie an die dahinter sitzenden Systeme weiter. Wenn Sie etwas an den zugrunde liegenden Diensten ändern müssen, muss nur das Gateway aktualisiert werden. Ihre anderen Services können weiterhin wie gewohnt Anforderungen an das Gateway übergeben.
Eine Service-Registry ist eine effektive Möglichkeit, den Überblick über die Microservices zu behalten, an die Anforderungen gesendet werden können. Eine Service-Registry ist eine Datenbank mit Services, ihren Instanzen und ihren Speicherorten. Bei einigen Modellen kann eine Service-Registry auch dafür zuständig sein, Health Checks über die API der einzelnen Services aufzurufen, um zu bestätigen, dass die Services derzeit Anforderungen verarbeiten können. Einige Container-Management-Systeme, wie z. B. Kubernetes, verfügen über eigene integrierte Service-Registrys, um die Serviceerkennung und -verwaltung zu erleichtern.
Circuit Breaker werden verwendet, um den Zustand von Services in einer Microservices-Architektur zu überwachen. Bei Vorhandensein eines Circuit Breakers können Microservices wie gewohnt miteinander kommunizieren und der Circuit Breaker zählt alle Fehler. Wenn die Anzahl der erkannten Fehler innerhalb eines bestimmten Zeitraums einen bestimmten Schwellenwert erreicht, wird der Schutzschalter aktiviert. Wenn diese Zahl nicht erreicht wird, setzt der Circuit Breaker den Zähler auf Null zurück und setzt das Monitoring fort. Dies trägt dazu bei, den zuverlässigen Betrieb der Microservices sicherzustellen und akzeptable Zeitüberschreitungen oder andere Fehler zu berücksichtigen.
Die Microservice-Architektur ist nützlich für jede Umgebung, in der eine webbasierte Anwendung im Laufe der Zeit weiterentwickelt und skaliert werden muss. Microservices werden in allen Bereichen eingesetzt, von Gaming und E-Commerce bis hin zu Logistik und Finanzen.
Der Anbieter von E-Commerce-Lösungen Bigcommerce setzt sich für einige seiner Kunden für den Einsatz von Microservices-Architekturen und Headless-E-Commerce-Lösungen ein. Als wesentliche Vorteile dieser Architektur werden erhöhte Agilität und Flexibilität genannt.
Microservices ermöglichen es Gesundheitsdienstleistern, separate, aber lose gekoppelte Anwendungen zu erstellen, die zusammenarbeiten können und nur auf die Daten zugreifen, die sie benötigen. Die Verwendung einer Microservices-Architektur bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen ESB-Systemen. Es gibt keine zentrale Fehlerquelle, sodass Probleme mit einem System keine Auswirkungen auf andere, potenziell kritischere Systeme haben. Tests und Sicherheit lassen sich außerdem einfacher verwalten, wenn die Systeme voneinander isoliert sind. Im Gesundheitswesen ist es äußerst wichtig, eine maximale System- und Datenverfügbarkeit zu erzielen. Der moderne Microservices-Ansatz wird zunehmend beliebt, da er dabei hilft, diese Ziele zu erreichen.
Viele Unternehmen im Banken- und Finanzsektor sind in großem Maße auf herkömmliche Systeme angewiesen, die sich nur schwer aktualisieren lassen. Anstatt zu versuchen, eine monolithische Legacy-Codebasis zu ändern, verwenden viele Unternehmen Microservices, die eine Verbindung zu dieser vorhandenen Codebasis herstellen, um zusätzliche Funktionen bereitzustellen. Neuere Finanzinstitute können von Grund auf neu beginnen und Systeme auf der Grundlage von Microservices und individuellen APIs entwickeln. Ältere Institutionen können ihre monolithische Codebasis beibehalten und dennoch die Benutzererfahrung verbessern und neuere Features entwickeln, die mit diesem Code interagieren. In Kombination mit Systemen wie den Veeam-Datensicherheits- und -sicherungssystemen für Finanzdienstleistungen können Unternehmen darauf vertrauen, dass ihre Systeme robust und die Daten ihrer Benutzer zuverlässig geschützt sind.
Der Transport- und Logistiksektor ist führend bei der Einführung vieler Technologien, einschließlich Internet-of-Things-Technologien, die für die Verfolgung der Lieferkette nützlich sein können. Ein prominentes Projekt, NIMBLE, verfolgt einen Ansatz einer Microservices-Architektur für verbundenes IoT, der eine zuverlässige und skalierbare Echtzeitüberwachung und -optimierung von Lieferketten bietet.
Durch einen Microservices-basierten Entwicklungsansatz können Unternehmen neue Geräte und Technologien schnell testen, ohne bestehende Arbeitsabläufe zu beeinträchtigen. Da moderne Lieferketten rund um die Uhr arbeiten, ist diese Agilität unglaublich nützlich.
Veeam ermöglicht eine einfache Verwaltung von Backups und Datensicherheit, unabhängig davon, in welcher Umgebung Ihre Daten gehostet werden. Ob Sie eine monolithische lokale Architektur verwenden, für die Verwaltung Ihrer Kundeninformationen vorwiegend auf SaaS-Drittanbieter wie Salesforce zurückgreifen oder Anwendungen in der Cloud hosten – Veeam kann Ihnen helfen, Ihre Daten zu schützen.
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