Padrões de design de microsserviços para equipes de DevOps
Os padrões de design de microsserviços são estratégias para resolver problemas cotidianos na criação e manutenção de uma arquitetura de microsserviços. Essa abordagem divide um aplicativo extenso em serviços pequenos e independentes. Esses padrões são cruciais no DevOps, que se concentra na entrega rápida e confiável de software.
Este guia explora padrões de design valiosos em microsserviços, como gateways de API, circuit breakers (padrão de projeto) e fornecimento de eventos. Ele examina suas funções, os principais benefícios e como as novas estratégias de microsserviços se integram ao cenário de DevOps de uma empresa.
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O que são microsserviços?
Os microsserviços são uma abordagem arquitetônica em que os desenvolvedores criam um aplicativo a partir de um conjunto de serviços pequenos e independentes. Cada serviço é executado e se comunica por meio de mecanismos leves, geralmente uma API baseada em HTTP.
As vantagens dos microsserviços são inúmeras. Elas permitem que as equipes atualizem e implementem pequenas partes de um aplicativo de forma independente, o que torna o processo mais ágil e menos arriscado.
Essa modularidade permite que as equipes ajustem um microsserviço sem medo de derrubar todo o aplicativo. É uma combinação perfeita para os princípios de integração e implementação contínuas (IC/CD) de fazer mudanças frequentes e incrementais, garantindo inovação e estabilidade contínuas para projetos Open DevOps.
A função dos padrões de design de microsserviços
Os padrões de design da arquitetura de microsserviços ajudam as equipes a enfrentar desafios comuns na criação de arquiteturas de microsserviços. Esses padrões oferecem soluções testadas e comprovadas, simplificando o desenvolvimento e o design de aplicativos.
Com padrões de design de microsserviços, as equipes podem se concentrar na criação de funções exclusivas em vez de reinventar a roda para problemas comuns. Você pode pensar nos padrões como práticas recomendadas, que orientam você a criar microsserviços mais eficientes e resilientes.
Padrões comuns de design de microsserviços
Os microsserviços têm alguns padrões básicos de design e entender o DevOps é uma ótima maneira de entender as vantagens inerentes desses padrões. Esses métodos comprovados oferecem soluções para desafios comuns, como direcionar o tráfego por meio de um gateway de API ou evitar sobrecargas com um interruptor de circuito. Cada padrão tem o próprio método para resolver problemas de microsserviços.
Alguns dos padrões de design de microsserviços mais comuns incluem o seguinte:
Gateway de API
Um gateway de API é a porta de entrada para todas as interações do cliente com os microsserviços. O padrão agrega solicitações de vários clientes, as direciona para microsserviços apropriados e compila as respostas. Esse padrão simplifica a experiência do lado do cliente, oferecendo uma interface unificada com serviços individuais.
É vantajoso para gerenciar questões transversais, como autenticação, registro e encerramento de SSL.
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Interruptor de circuito
O padrão de interruptor de circuito funciona como uma chave de segurança para a rede. Quando uma chamada de serviço falha várias vezes, o interruptor de circuito é acionado, evitando tensões e possíveis falhas de todo o sistema. Em seguida, ele verifica a resolução com regularidade, permitindo uma recuperação controlada. Esse padrão aprimora a resiliência do sistema ao lidar com as interrupções do serviço com eficiência.
Fonte de evento
A fonte de evento registra as alterações no estado de um sistema como uma série de eventos. Em vez de apenas armazenar o estado atual, esse padrão registra a série completa de ações que levaram a ele. Essa abordagem oferece uma trilha de auditoria confiável e pode simplificar transações complexas e a recuperação de erros. Você também pode reproduzir os eventos para reconstruir estados passados.
CQRS
O CQRS, do inglês "Command Query Responsibility Segregation" (Separação das operações de comando e de consulta), consiste em dividir as operações do banco de dados em comandos (que modificam dados) e consultas (que leem dados).
Essa separação otimiza o armazenamento e o desempenho dos dados ao escalar com independência as cargas de trabalho de leitura e gravação. É vantajoso em sistemas em que a natureza e o volume das leituras e gravações têm uma variação significativa.
Saga
O padrão Saga aborda transações complexas em vários microsserviços, dividindo as transações em operações menores e gerenciáveis. Cada serviço lida com a parte respectiva da transação. Se uma etapa falhar, o padrão Saga inicia ações compensatórias para mitigar o impacto da falha nas operações anteriores.
Esse método permite transações distribuídas, mantendo a autonomia de cada microsserviço, o que ajuda na consistência dos dados sem um acoplamento rígido.
Bulkhead
Com o nome inspirado nas seções de navios, o padrão bulkhead limita as falhas a um único serviço ou a um grupo de serviços. O padrão isola partes do aplicativo para que, se uma parte sobrecarregar ou falhar, as outras continuem funcionando. Esse isolamento melhora a tolerância a falhas e a resiliência do sistema.
Banco de dados por serviço
Com o padrão de banco de dados por serviço, cada microsserviço tem um banco de dados dedicado. Assim, é possível evitar que chamadas de banco de dados de um serviço afetem outros. O padrão garante um acoplamento flexível e alta coesão, tornando os serviços mais resilientes às alterações e mais fáceis de escalar e manter.
Como implementar padrões de design de microsserviços
A implementação de padrões de design de microsserviços envolve uma combinação de decisões arquitetônicas estratégicas e práticas específicas de codificação. Veja aqui uma abordagem prática para integrar esses padrões na arquitetura:
- Comece aos poucos. Comece com um escopo gerenciável para entender os aspectos técnicos de um sistema distribuído, incluindo aprender a lidar com falhas e escalar componentes individuais com eficiência.
- Entenda cada padrão. Estude os padrões e entenda onde cada um se encaixa melhor na arquitetura.
- Aproveite o desenvolvimento iterativo. Trate a construção de microsserviços como um processo. Implemente um padrão por vez, avalie o impacto e itere.
- Use as ferramentas com eficiência. Utilize ferramentas como o Compass da Atlassian, que reúne as complexidades da arquitetura de microsserviços em uma plataforma unificada para monitorar, organizar e manter os serviços.
- Ganhe experiência e expanda. Conforme você se sentir mais confortável com os padrões e as ferramentas, expanda aos poucos o cenário de microsserviços extraindo mais serviços e refinando os que você já usa.
Navegue pelos padrões de design de microsserviços com o Compass
A implementação desses padrões de design é uma excelente maneira para as equipes de DevOps criarem, escalarem e manterem a arquitetura de microsserviços. Usando práticas específicas de codificação e decisões arquitetônicas estratégicas, as equipes podem simplificar o desenvolvimento e o design de aplicativos e, ao mesmo tempo, lidar com problemas comuns associados à criação de arquiteturas de microsserviços.
Uma ótima maneira de fazer isso envolve o uso de ferramentas como o Compass para agilizar o gerenciamento de arquiteturas de microsserviços, mesclando resultados de engenharia e informações de colaboração em equipe em uma plataforma única e coesa. O Compass é a plataforma extensível para experiência do desenvolvedor, que reúne informações desconectadas sobre resultados de engenharia e colaboração da equipe em local central e pesquisável. É adaptável e reúne com facilidade informações variadas em um único local acessível.
Padrões de design de microsserviços: perguntas frequentes
Quais são algumas tendências nos padrões de design de microsserviços para equipes de DevOps?
As novas tendências incluem a integração de microsserviços com computação sem servidor, conteinerização e a influência da computação de borda. Quando você acompanha essas tendências, os projetos de DevOps podem incorporar práticas ágeis, ficar mais econômicos e estar prontos para os desafios do futuro.
Quais são alguns desafios comuns na implementação de padrões de design de microsserviços?
Os desafios comuns ao implementar padrões de design incluem complexidade, dificuldades de teste e manutenção da consistência em um sistema distribuído. Algumas estratégias podem fazer uma grande diferença:
- Divida o processo em partes menores e gerenciáveis. Use ferramentas e estruturas que simplifiquem o desenvolvimento de microsserviços. Direcione o foco para um padrão por vez para construir a arquitetura aos poucos.
- Implemente testes automatizados para garantir que cada microsserviço funcione conforme o esperado.
Use protocolos e ferramentas padronizados no sistema distribuído.
Como as equipes de DevOps podem integrar padrões de design de microsserviços nos pipelines de CI/CD (Integração/Implementação contínuas)?
Integrar padrões de design de arquitetura de microsserviços em pipelines de CI/CD é uma medida estratégica para as equipes de DevOps. Tudo começa com a implementação automatizada para garantir que você gerencie com tranquilidade as atualizações incrementais frequentes e intrínsecas aos microsserviços.
Testes completos confirmam a funcionalidade de cada microsserviço em isolamento e que todos funcionam em harmonia após a integração. O monitoramento e a observabilidade são fundamentais para manter um olhar atento sobre a integridade e o desempenho de cada microsserviço.
O processo de integração exige um alinhamento sólido entre as práticas de DevOps e a arquitetura de microsserviços. Esses elementos se alinham e abrem caminho para um fluxo de trabalho de desenvolvimento e implementação mais eficiente, resiliente e responsivo.
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