No cabe duda de que arquitectura de microservicios ha revolucionado el desarrollo de software al convertir aplicaciones grandes y engorrosas en servicios más pequeños y vagamente conectados.
Muchas empresas ya están cosechando los beneficios de los microservicios, que ofrecen escalabilidad, flexibilidad y ciclos de desarrollo más rápidos. Pero también conlleva sus propios retos.
Si está empezando desde cero, habrá obstáculos a la hora de crear y utilizar una aplicación de microservicios para su empresa. Anticiparse a ellos desde el principio puede evitar bloqueos en el camino.
A continuación, vamos a analizar los principales retos que plantea la adopción de microservicios y cómo superarlos.
1. Complejidad del diseño
Uno de los mayores retos de los microservicios es la complejidad inherente. Tanto si empiezas de cero como si estás descomponiendo una aplicación monolítica, gestionar varios servicios que necesitan comunicarse no es fácil.
Cada microservicio gestiona una función específica, y la aplicación global es tan buena como su eslabón más débil. Sin una planificación cuidadosa, es difícil dividir las necesidades de la empresa en servicios manejables y bien definidos.
Soluciones:
Para evitar este inconveniente, la aplicación de patrones de diseño puede resultar eficaz. A continuación te presentamos una serie de patrones que pueden ayudarte a abordar la complejidad del diseño:
1. Diseño Orientado al Dominio (DDD)
El Diseño Orientado al Dominio (DDD) es un enfoque de desarrollo de software que se centra en modelar el dominio del problema de un sistema para alinearlo mejor con los objetivos empresariales.
Por ejemplo, en una plataforma de comercio electrónico, los microservicios pueden organizarse en torno a dominios como Productos, Pedidos, Pagos, Clientes e Inventario. Cada servicio gestiona una responsabilidad específica dentro de su dominio.
2. Arquitectura basada en eventos (EDA)
La arquitectura basada en eventos utiliza eventos para activar la comunicación entre servicios desacoplados, un método popular en los microservicios modernos. Este enfoque permite que los servicios funcionen de forma independiente, de modo que si uno tiene un problema, los demás siguen funcionando sin problemas.
3. Modelo de pasarela API
Las pasarelas API simplifican el proceso de llamada a diferentes microservicios actuando como un único punto de entrada para todas las solicitudes. Este patrón ayuda con el equilibrio de carga, el almacenamiento en caché, la autenticación y otras preocupaciones transversales a la hora de crear servicios.
En general, el uso de patrones de diseño puede reducir en gran medida la complejidad de trabajar con microservicios y hacer que su gestión sea más manejable.
2. Conseguir la coherencia de los datos
La gestión de datos en una arquitectura de microservicios puede ser complicada debido a su naturaleza descentralizada. Cada servicio gestiona sus propios datos, a menudo utilizando diferentes tecnologías de almacenamiento de datos, lo que puede dar lugar a redundancias, como el almacenamiento de los mismos datos de transacciones en varios servicios para informes, análisis o archivo.
Los microservicios a menudo utilizan persistencia políglota, con diferentes servicios que eligen soluciones de almacenamiento basadas en necesidades específicas. Esto complica el mantenimiento de la coherencia de los datos y la consistencia actualizada de la caché.
Soluciones:
Para afrontar estos retos, considere estas útiles soluciones:
1. CQRS (Segregación de la responsabilidad de consulta de comandos)
Separe las operaciones de lectura y escritura para mejorar la integridad de los datos y el rendimiento. Utiliza modelos distintos para leer y escribir datos, adaptándolos a casos de uso específicos y necesidades de escalabilidad.
2. Patrón Saga
Implementar el patrón saga para coordinar transacciones distribuidas a través de múltiples servicios. Divida las transacciones largas en una serie de acciones compensatorias más pequeñas para mantener la atomicidad y la coherencia.
3. Consistencia final
En muchas arquitecturas de microservicios, optar por la consistencia eventual puede ser beneficioso debido a sus ventajas de escalabilidad y tolerancia a fallos frente a la consistencia fuerte.
3. Pruebas en todos los servicios
Probar microservicios es como desenredar una red compleja. Las pruebas unitarias tradicionales a menudo se quedan cortas y, sin las herramientas de prueba y supervisión adecuadas, las cosas pueden torcerse rápidamente. La depuración es complicada porque cada servicio tiene sus propios registros, a menudo en formatos diferentes, lo que dificulta el seguimiento de los problemas.
La interdependencia de estos servicios aumenta la complejidad. Si un servicio falla o se actualiza, puede causar graves problemas a otros servicios. Dado que una sola transacción puede implicar a varios servicios, las pruebas deben abarcar tanto los servicios individuales como sus interacciones.
Soluciones:
Para superar estos retos, he aquí algunas soluciones a tener en cuenta:
1. Pruebas contractuales
Las pruebas de contratos consisten en asegurarse de que los servicios funcionan bien juntos respetando las interfaces y normas establecidas. También es buena idea mezclar algunas pruebas de integración y de extremo a extremo para ver cómo interactúan los servicios y cómo se mueven los datos.
Si escribe pruebas automatizadas que comprueben la compatibilidad entre servicios, podrá detectar posibles problemas en una fase temprana del proyecto. proceso de desarrollo.
2. Virtualización de servicios
La virtualización de servicios es un método de simulación de API o microservicios de terceros durante las pruebas para que los desarrolladores puedan probar su código sin depender de dependencias externas.
Este enfoque permite a los equipos probar diferentes escenarios e identificar cualquier problema relacionado con la comunicación entre servicios antes de desplegarlos en producción.
3. Canalización CI/CD
Implementa un sólido canal de CI/CD que automatice el proceso de prueba, creación y despliegue de tus microservicios. Esto ayuda a identificar cualquier problema desde el principio, lo que facilita la depuración y reduce el tiempo de inactividad.
4. Requiere experiencia en equipo
Al igual que ocurre con cualquier tecnología, la transición a una arquitectura de microservicios requiere que el equipo tenga un cierto nivel de experiencia y conocimientos. Esto puede suponer un reto para los equipos que están acostumbrados a trabajar con aplicaciones monolíticas y tienen dificultades con la naturaleza distribuida de los microservicios.
Cada microservicio debe desarrollarse, probarse, implantarse y gestionarse por separado, lo que significa que los equipos deben conocer a fondo el diseño y la arquitectura de todo el sistema.
Soluciones:
Para afrontar este reto, he aquí algunas soluciones a tener en cuenta:
1. Subcontratar un equipo
Considere la posibilidad de externalizar el desarrollo y la gestión de sus microservicios a un equipo especializado o un proveedor externo. Esto puede aliviar parte de la carga de su equipo interno y garantizar el desarrollo de la arquitectura y gestionados eficazmente.
Startechup ofrece servicios de aumento del equipo para ayudar a las empresas a crear y mantener una arquitectura de microservicios. Contacte con nosotros aquí!
2. Invertir en formación o contratación
Invierta en la formación de su equipo o contrate a personas con experiencia para construir y gestionar microservicios. Entre las habilidades esenciales se incluyen la persistencia políglota, el desconocimiento de la persistencia, la mensajería basada en eventos y la experiencia en canalizaciones CI/CD complejas para el mantenimiento de microservicios.
5. Seguridad comprometida
Los microservicios pueden exponer numerosos puntos finales, lo que aumenta la superficie potencial de ataque. A menudo, es posible que no te des cuenta de esto, pero no te preocupes; la mayoría de las grandes organizaciones cuentan con equipos de seguridad que se encargan de ello.
El despliegue de microservicios en entornos multicloud añade riesgo y reduce el control y la visibilidad, creando más puntos vulnerables. La comprobación de vulnerabilidades es difícil, ya que cada microservicio se comunica a través de diferentes capas de infraestructura subyacentes.
Soluciones:
Estas son algunas medidas de seguridad a tener en cuenta en la seguridad de microservicios:
1. Autenticación y autorización
Utilice una autenticación fuerte para verificar los usuarios y servicios que acceden a los microservicios. Implemente estándares como OAuth2, OpenID Connect y JWT para la transmisión segura de credenciales.
2. Comunicación segura
Utilice canales seguros para evitar ataques. Utilizar TLS para cifrar las comunicaciones y garantizar la confidencialidad e integridad de los datos. Implementar TLS mutuo (mTLS) para autenticar clientes y servicios.
3. Validación y limpieza de entradas
Valide y sanee las entradas para evitar ataques de inyección como SQL, XSS y CSRF. Utilice anotaciones para validar las entradas de la API.
4. Pruebas de seguridad
Realice pruebas periódicas para identificar y corregir las vulnerabilidades de seguridad.
6. Retos organizativos y de comunicación
La transición a la arquitectura de microservicios puede llevar a menudo a un mayor trabajo en equipo y colaboración, lo que puede suponer un reto para algunas organizaciones. El cambio hacia equipos autónomos más pequeños requerirá cambios en los patrones de comunicación, los procesos de toma de decisiones y los flujos de trabajo de desarrollo.
Por no hablar de que la sobrecarga que supone crear y gestionar diferentes microservicios también puede plantear problemas organizativos.
Soluciones:
Para hacer frente a estos retos, he aquí algunas soluciones a tener en cuenta:
1. Colaboración interfuncional
Fomente el trabajo en equipo y el intercambio de conocimientos entre los equipos. Programe sincronizaciones, talleres y reuniones periódicas para alinear prioridades e intercambiar ideas con todo el mundo.
2. Propiedad y responsabilidad claras
Establezca una propiedad clara para cada microservicio o equipo de servicio, detallando responsabilidades y métricas de éxito. Anime a los equipos a tomar decisiones en sus áreas mientras se alinean con los objetivos.
3. Establecer protocolos de comunicación
Establece canales de comunicación como Slack, Microsoft Teams y Jira para facilitar la colaboración en equipo. Fomenta la comunicación abierta y la transparencia en las actualizaciones y los debates.
7. Despliegue y automatización DevOps
El despliegue de la arquitectura de microservicios en un entorno multicloud puede ser complejo, y los enfoques de despliegue manual no son viables para el éxito a largo plazo.
Por lo tanto, la automatización es necesaria para gestionar la complejidad de los procesos de implantación en varios entornos sin problemas.
Soluciones:
He aquí algunas soluciones a tener en cuenta para automatizar la implantación de microservicios:
1. Integración continua/despliegue continuo (CI/CD)
Las canalizaciones CI/CD facilitan la vida automatizando la creación, las pruebas y el despliegue de microservicios, agilizando el proceso y reduciendo el trabajo manual.
2. Utilizar la contenedorización
Tecnologías como Docker ofrecen una forma ligera de empaquetar microservicios y sus dependencias en contenedores aislados, garantizando también la coherencia entre distintos entornos.
3. Orquestación de contenedores
Plataformas como Kubernetes automatizan el despliegue, el escalado y la gestión de microservicios en contenedores, proporcionando funciones como el descubrimiento de servicios, el equilibrio de carga, el autoescalado y las actualizaciones continuas, lo que facilita la gestión a gran escala.
8. Seguimiento y supervisión distribuidos
A medida que aumenta la complejidad de las arquitecturas de microservicios, el seguimiento y la supervisión distribuidos se convierten en elementos vitales para la gestión del rendimiento y la resolución de problemas.
La monitorización y la observabilidad ofrecen información sobre el estado y el comportamiento del sistema. La monitorización recopila métricas y registros, mientras que la observabilidad permite profundizar en el sistema y analizar la causa raíz de los fallos del servicio.
Soluciones:
He aquí algunas soluciones a tener en cuenta para un seguimiento y una supervisión distribuidos eficaces:
1. Implantar un registro centralizado
Centralice los registros de todos los servicios utilizando herramientas como la pila ELK o Splunk para simplificar la solución de problemas y el análisis. Los registros registran el flujo de ejecución y los eventos de los microservicios, y las herramientas de agregación permiten realizar búsquedas eficientes en todo el sistema.
2. Utilizar herramientas APM
Las herramientas de supervisión del rendimiento de las aplicaciones (APM) como New Relic o Datadog proporcionan información en tiempo real sobre métricas de rendimiento, errores y dependencias en sistemas distribuidos.
3. Rastreo distribuido
Utilice herramientas como Zipkin o Jaeger para realizar un seguimiento de las solicitudes en los microservicios y obtener una mejor visibilidad del rendimiento. El seguimiento distribuido proporciona información de extremo a extremo sobre los flujos de solicitudes, lo que ayuda a identificar los cuellos de botella y la latencia. Utilice marcos como Jaeger, Zipkin y OpenTelemetry.
¿Debería considerar los microservicios?
Aunque los microservicios ofrecen numerosas ventajas, puede que no sean adecuados para todas las organizaciones. Antes de decidirse a adoptar una arquitectura de microservicios, tenga en cuenta factores como el tamaño del equipo, las capacidades de comunicación y colaboración y la complejidad de su sistema.
Contar con expertos en su equipo le ayudará a ir en la dirección correcta. Así que.., contrate a nuestros desarrolladores en Startechup para empezar con los microservicios.
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