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Die IT-Branche zählt zu den dynamischsten überhaupt. Kein Wunder also, dass IT-Fachleute stets versuchen, neuen Trends einen Schritt voraus zu sein. Eine wichtige Strategie, um dabei auf Kurs zu bleiben, ist die Modernisierung von Anwendungen. Deshalb setzen immer mehr Unternehmen auf cloudnative Lösungen, die auf Microservices basieren.
Schauen wir uns an, warum sie für moderne Entwickler so wichtig sind.
Was ist eine Microservices-Architektur?
Betrachten wir die Microservices-Architektur anhand der Entwicklung von Software für den E-Commerce. Dabei lassen sich konkrete Komponenten erkennen: ein System zur Nutzerauthentifizierung, ein Warenkorb für ausgewählte Artikel und ein Abrechnungssystem für Zahlungen.
Bei der Entwicklung eines solchen Systems mit einer Microservices-Architektur wird jeder Bereich von einem eigenen Microservice übernommen. Der Warenkorb hätte beispielsweise seinen eigenen Microservice und könnte, sofern das Unternehmen groß genug ist, von einem festen Entwickler oder Team entwickelt werden. Für den Warenkorb gäbe es eigene Release-Zyklen und Deployment-Pläne. Er wäre eine unabhängige Softwareeinheit, die vollständig neu geschrieben werden kann, ohne andere Microservices zu beeinträchtigen. Außerdem könnte für die Entwicklung des Warenkorbs ein anderer Technologie-Stack als für die übrigen Microservices der Plattform eingesetzt werden.
Wenn Sie Amazon schon einmal genutzt haben, ist Ihnen vermutlich aufgefallen, wie dort alles von der Produktsuche bis zur Bestellabwicklung funktioniert. Statt ein einziges großes System für alles einzusetzen, nutzt Amazon eine Microservices-Architektur. Das bedeutet, dass jede Funktion, etwa die Verwaltung des Produktkatalogs, die Auftragsabwicklung, die Zahlungsabwicklung oder die Sendungsverfolgung, als unabhängiger Dienst läuft. Jeder Dienst lässt sich skalieren und aktualisieren, ohne die anderen zu stören. So kann Amazon auch zu Spitzenzeiten ein hohes Verkehrsaufkommen bewältigen.
Vorteile von Microservices
Zu den wichtigsten Gründen, Microservices auszuprobieren, gehören:
- Zuverlässigkeit und Flexibilität: Fällt ein Microservice aus oder sind Änderungen erforderlich, betrifft das nur seine spezifischen Funktionen. Der Rest des Systems bleibt unbeeinträchtigt.
- Modularität und Skalierbarkeit: Verschiedene Teile der Anwendung übernehmen jeweils bestimmte Aufgaben. Neue Module können jederzeit hinzugefügt oder entfernt werden.
- Testbarkeit und Qualitätsfokus: Neue Funktionen können direkt in der Produktionsumgebung getestet werden. Jeder Microservice ist für bestimmte Geschäftsaufgaben zuständig. Teams, die an Microservices arbeiten, streben bessere Ergebnisse an, weil sie wissen, dass das Resultat in dieser Phase allein von ihnen abhängt.
- Eigenständige Teamarbeit: Teams, die an Microservices arbeiten, können unabhängig von anderen Teams agieren. Das beschleunigt die Umsetzung und Bereitstellung neuer Funktionen.
Nachteile von Microservices
- Höhere Infrastrukturkosten: Mit jedem Microservice steigen die Kosten, unter anderem für Test-Suites, Deployment-Anleitungen, Hosting-Infrastruktur und Monitoring-Tools.
- Zusätzliche Kommunikationsebene: Um Updates und Schnittstellen wirksam zu koordinieren, ist zwischen den Teams, die an der Microservices-Architektur arbeiten, eine zusätzliche Kommunikationsebene erforderlich. Das erhöht den organisatorischen Aufwand.
- Komplexe Entwicklungsumgebung: Die Aufteilung des Projekts in viele Microservices schafft eine weitere Herausforderung: die Komplexität, eine verteilte Architektur in der lokalen Entwicklungsumgebung nachzubilden.
Auf Wiedersehen Monolith, hallo Microservices?
Der Monolith mag wie ein Relikt der Vergangenheit wirken, doch seine Einfachheit hat weiterhin Vorteile. Eine monolithische Architektur bündelt sämtliche Anwendungsfunktionen – Benutzeroberfläche, Geschäftslogik und Datenzugriff – in einer einzigen Codebasis. Das vereinfacht Entwicklung, Deployment und Updates, weil alle Komponenten zusammenarbeiten. Allerdings stoßen Monolithen bei Flexibilität, Skalierbarkeit und Wartung an Grenzen.
Microservices hingegen teilen Anwendungen in unabhängige Dienste auf. Sie ermöglichen parallele Entwicklung, einfache Skalierung und höhere Ausfallsicherheit. Fällt ein Dienst aus, bleiben die anderen funktionsfähig. Jeder Dienst kann sogar eine eigene Datenbank verwenden. Allerdings ist die Verwaltung von Kommunikation, Netzwerken und Versionskontrolle bei Microservices komplex.
Eine Microservices-Architektur eignet sich für komplexere und groß angelegte Projekte, bei denen Flexibilität, unabhängige Entwicklung und Ausfallsicherheit zentrale Anforderungen sind. Ihre erfolgreiche Umsetzung erfordert jedoch ein sorgfältiges Management der Kommunikation zwischen Teams und Diensten.
Monolithische Architektur vs. Microservices-Architektur
Diese Vergleichstabelle zeigt die wichtigsten Unterschiede zwischen monolithischen Architekturen und Microservices-Architekturen.
| Merkmal | Monolithisch | Microservice |
|
Flexibilität und Skalierbarkeit |
Einfach zu entwickeln, zu verstehen und bereitzustellen, doch die Flexibilität nimmt mit wachsendem Funktionsumfang ab. | Sehr flexibel und skalierbar, bringt jedoch Herausforderungen bei der Verwaltung von Netzwerken und Deployments mit sich. |
| Datenverwaltung | Einfach, da die Daten in einer einzigen Datenbank gespeichert werden, doch Änderungen an ihrer Struktur können schwierig sein. | Flexible Datenbankauswahl für jeden Dienst, verringert die Abhängigkeit von einer einzigen Datenbank, erfordert jedoch sorgfältige Planung. |
| Deployment und Updates |
Einfach bereitzustellen, doch Updates sind schwierig, da sie das gesamte System betreffen. |
Einzelne Dienste lassen sich leichter aktualisieren, doch die Versionsverwaltung erfordert zusätzlichen Aufwand. |
Welche Tools können Entwickler verwenden?
Entwickler integrieren verschiedene Tools in ihren Arbeitsalltag. Diese Tools lassen sich im Allgemeinen zwei Hauptkategorien zuordnen: Monitoring-Tools und Test-Tools.
- Monitoring-Tools dienen dazu, den Zustand einer Microservices-Architektur zu überwachen. Sie analysieren Daten aus Anwendungsprotokollen, Metriken und Infrastrukturkomponenten. Mit diesen Tools lassen sich mögliche Probleme schnell erkennen und beheben.
Zum Beispiel wird Prometheus für die Ereignisüberwachung und das Erfassen von Metriken eingesetzt. Darin ist Grafana integriert, das Daten in interaktiven Dashboards visualisiert. ELK Stack eignet sich hervorragend für die Verwaltung von Protokollen, um Probleme zu erkennen und zu beheben.
- Test-Tools hingegen helfen dabei zu überprüfen, ob jeder Microservice in verschiedenen Szenarien wie erwartet funktioniert. Sie prüfen Microservices isoliert und als Teil des Gesamtsystems.
Beispielsweise werden Postman oder Cypress zum Testen von APIs verwendet. Apache JMeter kann Last simulieren und messen, wie sich Microservices unter Belastung verhalten. WireMock hilft dabei, Microservices vor der vollständigen Integration für isolierte Tests zu simulieren.
Proxys
Proxy-Tools sind außerdem für die sichere Kommunikation zwischen Microservices unverzichtbar.
Ein Proxy fungiert als Vermittler zwischen Clients und Diensten. Dieses Tool bietet viele Vorteile, etwa mehr Sicherheit, Lastverteilung und Caching. Es leitet Anfragen an die passenden Dienste weiter, verhindert direkten Zugriff und hilft dabei, den Datenverkehr auszubalancieren.
Vielleicht fragen Sie sich: “Warum kann ich nicht einfach einen kostenlosen Proxy verwenden?” Tatsächlich birgt das jedoch zahlreiche potenzielle Sicherheitsrisiken. Zudem ist die Leistungsfähigkeit solcher Proxys meist geringer als erwartet.
Während Proxys vor allem den Datenverkehr absichern und verteilen, übernehmen API-Gateways unterschiedliche Verwaltungsaufgaben. Beide Tools sind in einer Microservices-Umgebung unverzichtbar.
Mit DataImpulse Proxys müssen sich Entwickler nicht mehr mit unzuverlässigen Verbindungen, Sicherheitslücken und Performance-Problemen befassen. Wir bieten maßgeschneiderte Lösungen für Sie und Ihr Team.
Warum Entwickler Microservices lernen sollten
Wenn Sie in der IT-Branche relevant und gefragt bleiben möchten, sollten Sie unbedingt Kompetenzen in dieser Architektur aufbauen. Dabei konzentrieren Sie sich auf die Skalierung einzelner Komponenten. So lassen sich Lastspitzen leichter bewältigen, die Performance verbessern und Ausfallzeiten reduzieren.
Microservices sind heute stark gefragt. Daher ist es wichtig zu wissen, wie man sie betreibt und handhabt. Sie helfen Ihnen außerdem, bei komplexen Projekten flexibler zu arbeiten und robuste Systeme zu entwickeln. Auch für die Zusammenarbeit im Team lernen Sie, wie Sie mit DevOps-Teams kooperieren.
Updates werden einfacher als je zuvor. Sie können einzelne Dienste unabhängig aktualisieren, ohne die gesamte Anwendung zu beeinträchtigen. Außerdem verbringen Sie weniger Zeit mit Tests und Debugging.
Die Arbeit als Entwickler kann mitunter herausfordernd sein. Bei so vielen beweglichen Teilen kann schnell etwas durcheinandergeraten, was zu Verzögerungen und Fehlern führt. Proxys vereinfachen die Integration und Verwaltung von Microservices, damit Sie sich auf das Wesentliche konzentrieren können.
Fazit
Zusammengefasst ist ein “Monolith” eine einzelne Einheit, in der alle Module und Komponenten eng miteinander verbunden sind. Eine solche Anwendung lässt sich leicht entwickeln und bereitstellen, ist aber schwer zu skalieren. “Microservices” sind eine optimale Lösung für große Projekte, die Flexibilität sowie die Möglichkeit zu Updates oder Erweiterungen erfordern. Allerdings sind Entwicklung, Verwaltung und Deployment oft komplexer als bei einer monolithischen Architektur. Hier können Proxys helfen, die Kommunikation zwischen Microservices zu verwalten und abzusichern. Nach der Integration von Proxys werden Systeme skalierbarer und sicherer.
Möchten Sie mehr über Proxys erfahren? Kontaktieren Sie uns unter [email protected] oder klicken Sie auf die Schaltfläche “Jetzt ausprobieren” oben rechts.