Schemi di progettazione di microservizi per i team DevOps
I modelli di progettazione dei microservizi sono strategie per risolvere i problemi quotidiani nella creazione e nella manutenzione di un'architettura di microservizi. Questo approccio divide un'applicazione estesa in piccoli servizi indipendenti. Questi schemi sono fondamentali in DevOps, che si concentra sulla distribuzione rapida e affidabile del software.
Questa guida esplora preziosi modelli di progettazione nei microservizi, come gateway API, interruttori automatici e approvvigionamento di eventi. Esamina i loro ruoli, i principali vantaggi e come le nuove strategie di microservizi si integrano nel panorama DevOps di un'azienda.
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Cosa sono i microservizi?
I microservizi rappresentano un approccio architetturale in cui gli sviluppatori creano un'applicazione a partire da una suite di piccoli servizi indipendenti. Ogni servizio funziona e comunica tramite meccanismi leggeri, spesso un'API basata su HTTP.
I vantaggi dei microservizi sono numerosi. Consentono ai team di aggiornare e distribuire piccole parti di un'applicazione in modo indipendente, il che rende il processo più agile e meno rischioso.
Questa modularità consente ai team di adattare un microservizio senza temere di far fallire l'intera applicazione. È una combinazione perfetta per i principi della continuous integration e del continuous deployment (CI/CD) che prevedono modifiche frequenti e incrementali, garantendo innovazione e stabilità continue per i progetti Open DevOps.
Il ruolo dei pattern di progettazione di microservizi
Grazie ai pattern di progettazione, i team sono in grado di affrontare le sfide più diffuse nella creazione delle architetture di microservizi. Offrono soluzioni collaudate che semplificano lo sviluppo e la progettazione delle applicazioni.
Adottando tali pattern, i team possono concentrarsi sulla creazione di funzioni inedite piuttosto che replicare qualcosa che già esiste. Si tratta a tutti gli effetti di best practice che orientano verso la creazione di microservizi più efficienti e resilienti.
Pattern comuni di progettazione di microservizi
Nella progettazione di microservizi esistono alcuni pattern principali e comprendere DevOps è un ottimo modo per apprenderne i vantaggi. Questi metodi offrono soluzioni per affrontare le sfide ricorrenti, come indirizzare il traffico tramite un gateway API o evitare i sovraccarichi interrompendo i circuiti. Ogni pattern propone un metodo esclusivo per risolvere i ticket relativi ai microservizi.
Alcuni dei pattern di progettazione di microservizi più comuni includono:
Gateway API
Un gateway API è la via d'accesso principale di tutte le interazioni dei client con i microservizi. Aggrega le richieste di vari client, le indirizza ai microservizi corretti e compila le risposte. Questo pattern semplifica l'esperienza lato client, offrendo un'interfaccia unificata con servizi individuali.
Inoltre, è vantaggioso per gestire problemi trasversali come l'autenticazione, la registrazione e la terminazione SSL.
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Interruttore
Il pattern dell'interruttore funge da interruttore di sicurezza per la rete. Quando una chiamata di servizio non va a buon fine ripetutamente, l'interruttore scatta evitando ulteriori tentativi e potenziali errori in tutto il sistema. Verifica periodicamente la risoluzione del problema per consentire un ripristino controllato. Questo pattern migliora la resilienza del sistema gestendo correttamente le interruzioni del servizio.
Origine dell'evento
L'origine dell'evento registra le modifiche allo stato di un sistema sotto forma di serie di eventi. Questo pattern non si occupa semplicemente di memorizzare lo stato attuale, ma esegue i log relativi alle azioni che lo hanno determinato. In questo modo è in grado di fornire un audit trail affidabile e di semplificare transazioni complesse e il ripristino degli errori. Inoltre, permette di replicare gli eventi per ricostruire gli stati precedenti.
CQRS
Il pattern Command Query Responsibility Segregation (CQRS) consiste nel dividere le operazioni del database in comandi (che modificano i dati) e query (che leggono i dati).
Questa separazione ottimizza l'archiviazione dei dati e le prestazioni, adattandosi in modo indipendente ai carichi di lavoro relativi a lettura e scrittura. È molto utile nei sistemi in cui la tipologia e il volume delle letture e delle scritture variano in modo significativo.
Saga
Il pattern saga risolve transazioni complesse su più microservizi, suddividendole in operazioni più piccole e gestibili. Ogni servizio gestisce la propria sezione della transazione. Se un passaggio non va a buon fine, la saga avvia azioni di compensazione per mitigare l'impatto dell'errore sulle operazioni precedenti.
Questo metodo consente transazioni distribuite mantenendo l'autonomia di ciascun microservizio, contribuendo alla coerenza dei dati senza uno stretto accoppiamento.
Bulkhead
Proprio come le paratie impediscono l'allagamento dell'intero scafo, il pattern bulkhead (letteralmente paratia) limita gli errori a un singolo servizio o a un gruppo di servizi. Isola le parti di un'applicazione in modo che se una subisce un sovraccarico o si guasta, le altre continuino a funzionare correttamente. Questa caratteristica migliora la tolleranza agli errori e la resilienza del sistema.
Database-per-service
Grazie a database-per-service, ogni microservizio dispone di un database specifico. Ciò impedisce che le chiamate di un servizio al database influiscano sugli altri. Garantisce un accoppiamento flessibile e un'elevata coesione, rendendo i servizi più resilienti alle modifiche e più semplici da adattare e mantenere.
Come implementare i pattern di progettazione di microservizi
L'implementazione dei pattern di progettazione di microservizi implica un mix di decisioni strategiche riguardo l'architettura e pratiche di codifica specifiche. Ecco un approccio pratico per integrare i pattern nella tua architettura:
- Inizia a piccoli passi. Inizia con un ambito gestibile per comprendere gli aspetti tecnici di un sistema distribuito. In questo modo imparerai a gestire al meglio gli errori e a ottenere la scalabilità dei singoli componenti in modo efficace.
- Comprendi tutti i pattern. Studia i pattern e individuane la collocazione perfetta nella tua architettura.
- Sfrutta lo sviluppo iterativo. Tratta la creazione di microservizi come un processo. Implementa un pattern alla volta, valutane l'impatto e ripeti la procedura.
- Usa gli strumenti in modo efficace. Utilizza strumenti come Compass di Atlassian, che riunisce le complessità dell'architettura dei microservizi in un'unica piattaforma unificata per il monitoraggio, l'organizzazione e la manutenzione dei tuoi servizi.
- Acquisisci esperienza ed espanditi. Man mano che acquisisci familiarità con i pattern e gli strumenti, espandi gradualmente il tuo scenario di microservizi estraendo altri servizi e perfezionando quelli esistenti.
Naviga tra i pattern di progettazione di microservizi con Compass
Grazie all'implementazione dei pattern di progettazione, i team DevOps possono facilmente creare, adattare e mantenere aggiornata l'architettura dei microservizi. Applicando specifiche pratiche di codifica e decisioni strategiche riguardo l'architettura, i team possono semplificare lo sviluppo e la progettazione di applicazioni mentre risolvono i ticket comuni relativi alla creazione di architetture di microservizi.
L'utilizzo di strumenti come Compass è la soluzione ideale, poiché semplifica la gestione delle architetture di microservizi unendo i risultati tecnici e i dettagli della collaborazione tra team in una piattaforma unica e coesa. Compass è una piattaforma di sviluppo estensibile che riunisce informazioni non connesse sui risultati tecnici e sulla collaborazione tra team in un'unica posizione centrale e ricercabile. È adattabile e raccoglie agevolmente le diverse informazioni in un'unica posizione accessibile.
Pattern di progettazione di microservizi: domande frequenti
Quali sono le tendenze nei pattern di progettazione di microservizi per i team DevOps?
L'integrazione dei microservizi con l'elaborazione serverless, la containerizzazione e l'influenza dell'edge computing sono solo alcune delle tendenze emergenti. Restare al passo garantisce che i tuoi progetti DevOps possano integrare le pratiche Agile, migliorare il rapporto costi-benefici e gestire al meglio le sfide future.
Quali sono le sfide comuni relative all'implementazione dei pattern di progettazione di microservizi?
Le sfide più comuni nell'implementazione dei pattern di progettazione includono la complessità, le difficoltà relative ai test e il mantenimento della coerenza in un sistema distribuito. Qualche semplice strategia può fare una grande differenza:
- Suddividi i processi in sprint più piccoli e gestibili. Utilizza strumenti e framework che semplificano lo sviluppo dei microservizi. Concentrati su un pattern alla volta per creare gradualmente la tua architettura.
- Implementa test automatici per garantire il corretto funzionamento di ciascun microservizio.
Adotta nel tuo sistema distribuito protocolli e strumenti standardizzati.
Come possono, i team DevOps, integrare i pattern di progettazione di microservizi nelle pipeline CI/CD?
Per i team DevOps, l'integrazione dei pattern di progettazione dell'architettura di microservizi nelle pipeline CI/CD è una pratica strategica. Inizia con la distribuzione automatizzata che garantisce la perfetta gestione degli aggiornamenti frequenti e incrementali intrinseci ai microservizi.
Test rigorosi confermano sia la funzionalità di ciascun microservizio, sia che tutti operino in sinergia dopo l'integrazione. Il monitoraggio e l'osservabilità sono aspetti fondamentali per tenerne sotto controllo l'integrità e le prestazioni.
Il processo di integrazione richiede un solido allineamento tra le pratiche DevOps e l'architettura dei microservizi. Questi aprono la strada a flussi di lavoro di sviluppo e distribuzione più efficienti, resilienti e reattivi.
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