Il ne fait aucun doute que architecture microservices a bouleversé le développement des logiciels en transformant les applications volumineuses et encombrantes en services plus petits et faiblement connectés.
De nombreuses entreprises profitent déjà des avantages des microservices, qui leur offrent évolutivité, flexibilité et des cycles de développement plus rapides. Mais elle apporte aussi son lot de défis.
Si vous partez de zéro, la création et l'utilisation d'une application de microservices pour votre entreprise se heurteront à des obstacles. En les anticipant dès le départ, vous éviterez de vous heurter à des obstacles en cours de route.
Sur ce, plongeons dans les principaux défis liés à l'adoption des microservices et dans la manière dont vous pouvez les surmonter !
1. Complexité de la conception
L'un des plus grands défis des microservices est leur complexité inhérente. Que vous partiez de zéro ou que vous démontiez une application monolithique, il n'est pas facile de gérer de multiples services qui doivent communiquer.
Chaque microservice gère une fonction spécifique, et la qualité de l'application globale dépend de celle de son maillon le plus faible. Sans une planification minutieuse, il est difficile de décomposer les besoins de l'entreprise en services gérables et bien définis.
Solutions :
Pour éviter cet inconvénient, la mise en œuvre de modèles de conception peut s'avérer efficace. Voici des modèles qui peuvent vous aider à gérer la complexité de la conception :
1. Conception pilotée par le domaine (DDD)
La conception pilotée par le domaine (DDD) est une approche de développement logiciel qui se concentre sur la modélisation du domaine problématique d'un système afin de mieux l'aligner sur les objectifs de l'entreprise.
Par exemple, dans une plateforme de commerce électronique, les microservices peuvent être organisés autour de domaines tels que les produits, les commandes, les paiements, les clients et les stocks. Chaque service gère une responsabilité spécifique dans son domaine.
2. Architecture pilotée par les événements (ADA)
L'architecture pilotée par les événements utilise des événements pour déclencher la communication entre des services découplés, une méthode populaire dans les microservices modernes. Cette approche permet aux services de fonctionner de manière indépendante, de sorte que si l'un d'entre eux rencontre un problème, les autres continuent à fonctionner sans problème.
3. Modèle de passerelle API
Les passerelles API simplifient le processus d'appel de différents microservices en servant de point d'entrée unique pour toutes les demandes. Ce modèle facilite l'équilibrage de la charge, la mise en cache, l'authentification et d'autres questions transversales lors de la création de services.
Dans l'ensemble, l'utilisation de modèles de conception peut réduire considérablement la complexité du travail avec les microservices et rendre leur gestion plus facile.
2. Assurer la cohérence des données
La gestion des données dans une architecture microservices peut s'avérer délicate en raison de sa nature décentralisée. Chaque service gère ses propres données, en utilisant souvent des technologies de stockage différentes, ce qui peut entraîner une redondance, comme le stockage des mêmes données de transaction dans plusieurs services à des fins de reporting, d'analyse ou d'archivage.
Les microservices utilisent souvent une persistance polyglotte, les différents services choisissant des solutions de stockage en fonction de leurs besoins spécifiques. Cela complique le maintien de la cohérence des données et la mise à jour de la cohérence du cache.
Solutions :
Pour relever ces défis, voici quelques solutions utiles :
1. CQRS (Command Query Responsibility Segregation)
Séparer les opérations de lecture et d'écriture pour améliorer l'intégrité des données et les performances. Utilisez des modèles distincts pour la lecture et l'écriture des données, en les adaptant aux cas d'utilisation spécifiques et aux besoins d'évolutivité.
2. Modèle Saga
Mettre en œuvre le modèle saga pour coordonner les transactions distribuées entre plusieurs services. Décomposer les longues transactions en une série d'actions compensatoires plus petites afin de maintenir l'atomicité et la cohérence.
3. Cohérence éventuelle
Dans de nombreuses architectures microservices, il peut être avantageux d'opter pour une cohérence éventuelle en raison des avantages qu'elle présente en termes d'évolutivité et de tolérance aux pannes par rapport à une cohérence forte.
3. Tests dans l'ensemble des services
Tester les microservices revient à démêler une toile complexe. Les tests unitaires traditionnels sont souvent insuffisants, et sans outils de test et de surveillance appropriés, les choses peuvent rapidement s'envenimer. Le débogage est difficile car chaque service a ses propres journaux, souvent dans des formats différents, ce qui complique la recherche des problèmes.
Les interdépendances de ces services ajoutent à la complexité. Si un service tombe en panne ou est mis à niveau, cela peut entraîner de graves problèmes pour les autres services. Étant donné qu'une seule transaction peut impliquer plusieurs services, les tests doivent couvrir à la fois les services individuels et leurs interactions.
Solutions :
Pour relever ces défis, voici quelques solutions à envisager :
1. Essais contractuels
Les tests de contrat consistent à s'assurer que les services fonctionnent bien ensemble en respectant les interfaces et les normes établies. Il est également utile de prévoir des tests d'intégration et des tests de bout en bout pour voir comment les services interagissent et comment les données circulent.
En écrivant des tests automatisés qui vérifient la compatibilité entre les services, vous pouvez détecter les problèmes potentiels à un stade précoce du processus. processus de développement.
2. Virtualisation des services
La virtualisation des services est une méthode qui permet de simuler des API ou des microservices tiers pendant les tests, afin que les développeurs puissent tester leur code sans dépendre de dépendances externes.
Cette approche permet aux équipes de tester différents scénarios et d'identifier tout problème lié à la communication entre les services avant de les déployer en production.
3. Pipeline CI/CD
Mettez en œuvre un pipeline CI/CD robuste qui automatise le processus de test, de construction et de déploiement de vos microservices. Cela permet d'identifier les problèmes à un stade précoce, ce qui facilite le débogage et réduit les temps d'arrêt.
4. Nécessite l'expertise d'une équipe
Comme pour toute technologie, la transition vers une architecture de microservices exige qu'une équipe dispose d'un certain niveau d'expertise et de connaissances. Cela peut représenter un défi pour les équipes qui ont l'habitude de travailler avec des applications monolithiques et qui ont des difficultés avec la nature distribuée des microservices.
Chaque microservice doit être développé, testé, déployé et géré séparément, ce qui signifie que les équipes doivent avoir une compréhension approfondie de l'ensemble de la conception et de l'architecture du système.
Solutions :
Pour relever ce défi, voici quelques solutions à envisager :
1. Externaliser une équipe
Envisagez d'externaliser le développement et la gestion de vos microservices auprès d'une équipe spécialisée ou d'un fournisseur externe. Cela peut alléger la charge qui pèse sur votre équipe interne et vous permettre d'améliorer la qualité de vos services. veiller à l'élaboration de l'architecture et gérés efficacement.
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2. Investir dans la formation ou l'embauche
Investissez dans la formation de votre équipe ou embauchez des personnes expérimentées pour construire et gérer des microservices. Les compétences essentielles comprennent la persistance polyglotte, l'ignorance de la persistance, la messagerie événementielle et l'expertise dans les pipelines CI/CD complexes pour la maintenance des microservices.
5. Sécurité compromise
Les microservices peuvent exposer de nombreux points d'extrémité, ce qui augmente la surface d'attaque potentielle. Souvent, vous ne le remarquez pas, mais ne vous inquiétez pas ; la plupart des grandes organisations ont des équipes de sécurité qui s'en occupent.
Le déploiement de microservices dans des environnements multicloud accroît les risques et réduit le contrôle et la visibilité, créant ainsi davantage de points vulnérables. Il est difficile de tester les vulnérabilités, car chaque microservice communique par le biais de différentes couches d'infrastructure sous-jacentes.
Solutions :
Voici quelques mesures de sécurité à prendre en compte dans le cadre de la sécurité des microservices :
1. Authentification et autorisation
Utiliser une authentification forte pour vérifier les utilisateurs et les services accédant aux microservices. Mettre en œuvre des normes telles que OAuth2, OpenID Connect et JWT pour une transmission sécurisée des informations d'identification.
2. Communication sécurisée
Utiliser des canaux sécurisés pour prévenir les attaques. Utiliser TLS pour chiffrer les communications afin d'assurer la confidentialité et l'intégrité des données. Mettre en œuvre TLS mutuel (mTLS) pour authentifier les clients et les services.
3. Validation et assainissement des données d'entrée
Validez et désinfectez les entrées pour prévenir les attaques par injection telles que SQL, XSS et CSRF. Utiliser des annotations pour valider les entrées de l'API.
4. Tests de sécurité
Effectuer des tests réguliers afin d'identifier les failles de sécurité et d'y remédier.
6. Défis en matière d'organisation et de communication
La transition vers une architecture de microservices peut souvent conduire à davantage de travail d'équipe et de collaboration, ce qui peut constituer un défi pour certaines organisations. Le passage à des équipes autonomes plus petites nécessitera des changements dans les modes de communication, les processus de prise de décision et les flux de travail de développement.
Sans compter que les frais généraux liés à la création et à la gestion de différents microservices peuvent également entraîner des problèmes d'organisation.
Solutions :
Pour relever ces défis, voici quelques solutions à envisager :
1. Collaboration interfonctionnelle
Encouragez le travail d'équipe et le partage des connaissances entre les équipes. Planifiez régulièrement des synchronisations, des ateliers et des réunions afin d'aligner les priorités et d'échanger des idées avec tout le monde.
2. Une appropriation et une responsabilité claires
Établir une propriété claire pour chaque microservice ou équipe de service, en détaillant les responsabilités et les mesures de réussite. Encouragez les équipes à prendre des décisions dans leur domaine tout en s'alignant sur les objectifs.
3. Établir des protocoles de communication
Mettez en place des canaux de communication tels que Slack, Microsoft Teams et Jira pour faciliter la collaboration au sein de l'équipe. Favorisez une communication ouverte et la transparence pour les mises à jour et les discussions.
7. Déploiement et automatisation DevOps
Le déploiement d'une architecture de microservices dans un environnement multicloud peut s'avérer complexe, et les approches de déploiement manuelles ne sont pas envisageables pour un succès à long terme.
L'automatisation est donc nécessaire pour gérer la complexité des processus de déploiement dans différents environnements de manière transparente.
Solutions :
Voici quelques solutions à envisager pour automatiser les déploiements de microservices :
1. Intégration continue/déploiement continu (CI/CD)
Les pipelines CI/CD facilitent la vie en automatisant la construction, les tests et le déploiement des microservices, en rationalisant le processus et en réduisant le travail manuel.
2. Utiliser la conteneurisation
Les technologies telles que Docker offrent un moyen léger de regrouper les microservices et leurs dépendances dans des conteneurs isolés, ce qui garantit également la cohérence entre les différents environnements.
3. Orchestration de conteneurs
Des plateformes comme Kubernetes automatisent le déploiement, la mise à l'échelle et la gestion des microservices conteneurisés, en offrant des fonctionnalités telles que la découverte de services, l'équilibrage de charge, la mise à l'échelle automatique et les mises à jour en continu, ce qui facilite la gestion à grande échelle.
8. Traçage et surveillance distribués
À mesure que les architectures de microservices gagnent en complexité, un traçage et une surveillance distribués efficaces deviennent vitaux pour la gestion des performances et la résolution des problèmes.
La surveillance et l'observabilité offrent un aperçu de l'état et du comportement du système, la surveillance recueillant des mesures et des journaux, tandis que l'observabilité permet d'approfondir l'aperçu du système et d'analyser les causes profondes des défaillances du service.
Solutions :
Voici quelques solutions à envisager pour un traçage et une surveillance distribués efficaces :
1. Mise en place d'une journalisation centralisée
Centralisez les journaux de tous les services à l'aide d'outils tels que la pile ELK ou Splunk pour simplifier le dépannage et l'analyse. La journalisation enregistre le flux d'exécution et les événements dans les microservices et les outils d'agrégation permettent une recherche efficace dans le système.
2. Utiliser les outils APM
Les outils de surveillance des performances des applications (APM) tels que New Relic ou Datadog fournissent des informations en temps réel sur les mesures de performance, les erreurs et les dépendances dans les systèmes distribués.
3. Traçage distribué
Utilisez des outils comme Zipkin ou Jaeger pour suivre les requêtes à travers les microservices afin d'avoir une meilleure visibilité sur les performances. Le traçage distribué fournit des informations de bout en bout sur les flux de requêtes, ce qui permet d'identifier les goulets d'étranglement et les temps de latence. Utilisez des frameworks comme Jaeger, Zipkin et OpenTelemetry.
Devriez-vous envisager les microservices ?
Bien que les microservices offrent de nombreux avantages, ils ne conviennent pas forcément à toutes les organisations. Avant de décider d'adopter une architecture de microservices, tenez compte de facteurs tels que la taille de l'équipe, les capacités de communication et de collaboration, et la complexité de votre système.
La présence d'experts dans votre équipe vous aidera à prendre la bonne direction. Ainsi, embaucher nos développeurs à Startechup pour commencer à utiliser les microservices.
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