Que sont les microservices ?

De nombreuses entreprises ont construit leurs services d'origine en utilisant une architecture d'application monolithique. En d'autres termes, tous les composants de l'architecture résident dans une seule infrastructure. Lorsque les développeurs utilisent une architecture de microservices, ils décomposent tous les composants du système et les déploient en tant que services individuels. Les services communiquent entre eux à l'aide d'appels API.

Vous obtenez alors une architecture enfichable qui permet des mises à niveau rapides et rentables. Mettre à l'échelle une seule zone du système est plus facile et moins coûteux que de mettre à l'échelle l'ensemble du système. Les développeurs utilisent des outils d'orchestration de conteneurs et Kubernetes pour allouer de manière appropriée la puissance de traitement et toutes les autres ressources dont ils ont besoin. Ces services s'exécutent dans un conteneur sur un serveur basé sur le cloud.

Vous pouvez comprendre l'architecture des microservices en la comparant à une architecture d'application monolithique existante. Avec un style architectural monolithique, tous les composants individuels font partie d'une seule unité. Tout est développé, déployé et mis à l'échelle en même temps. Les équipes doivent écrire l'application entière dans une seule langue avec un seul runtime.

Cela signifie que différentes équipes travaillant sur différents composants d'application doivent se coordonner afin de ne pas affecter le travail des autres. Par exemple, une partie de l'application peut dépendre d'un module qui a besoin d'une version spécifique, par exemple 1.8, tandis qu'une autre équipe a besoin de la version 1.7 du même module, car 1.8 est incompatible avec une autre dépendance. Dans une application monolithique, il faut choisir l'une ou l'autre. De même, les applications monolithiques déploient tout en une seule application, ce qui nécessite de tester et de déployer du code en une fois.

Avec les microservices, chaque composant est séparé et déployé individuellement en tant que services qui communiquent entre eux via des appels API.

Les microservices optimisent la fiabilité des applications et la vélocité de déploiement. Ils sont particulièrement importants dans un marché qui évolue plus rapidement que jamais. L'architecture conteneurisée des microservices déplace les applications partout sans altérer ou perturber l'environnement, ce qui facilite la rapidité et réduit les temps d'arrêt.

Jetons un coup d'œil aux composants de base d'une architecture de microservices :

1. Clients : les applications client doivent généralement utiliser les fonctionnalités de plusieurs microservices et nécessitent des mises à jour fréquentes.
2. Bases de données : une API de service met à jour les bases de données de microservices en transportant tous les services distants prenant en charge les communications inter-processus pour différentes piles.
3. Passerelle API : une passerelle API est un schéma de conception de microservices qui est le point d'entrée d'application unique essentiel pour les requêtes de routage et la traduction de protocole.
4. Fournisseurs d'identité : un microservice d'identité doit permettre un accès aux données d'identité de serveur à serveur et à l'utilisateur.
5. Formats de messagerie : les microservices communiquent avec des schémas d'architecture de microservices synchrones ou asynchrones.
6. Contenu statique : les clients reçoivent du contenu statique via des services de stockage basés sur le cloud et des réseaux de diffusion de contenu.
7. Gestion : ce composant permet aux utilisateurs professionnels de configurer des services pendant l'exécution.
8. Découverte et gestion des services : un mécanisme de découverte et gestion des services est nécessaire pour envoyer une requête à un service.

L'excellent article de Martin Fowler sur les microservices définit neuf composants que la plupart des architectures de microservices ont en commun.

1. Composantisation via les services

Par nature, les architectures des microservices sont décomposées en services composants. À ce titre, chaque service peut être désigné, déployé, affiné et redéployé indépendamment sans affecter l'environnement. Cela signifie qu'il est généralement possible de modifier un service au lieu de redéployer une application entière.

2. Organisation autour des capacités commerciales

Avec l'approche monolithique, les équipes techniques se sont concentrées séparément sur les capacités liées à la technologie telles que l'UI, les bases de données et la logique côté serveur. D'autre part, les microservices organisent des équipes interfonctionnelles autour des capacités et des priorisations de l'entreprise. Les équipes peuvent ensuite concevoir des produits basés sur des services individuels qui communiquent à l'aide d'un bus de messages.

3. Des produits et non des projets

Dans le passé, les développeurs d'applications utilisaient le modèle de projet qui chargeait les équipes de créer des logiciels, qui étaient ensuite envoyés à une organisation de maintenance à la fin. L'architecture des microservices favorise une équipe propriétaire du produit tout au long de sa durée de validité. Cela permet aux développeurs d'interagir avec leurs produits de nouvelles manières, de voir comment ils se comportent en production et d'augmenter le contact avec les utilisateurs. Cette approche permet également aux ingénieurs et aux entreprises d'accroître la collaboration et de comprendre les domaines de chacun.

4. Points de terminaison intelligents et pipes stupides

Les microservices ont beaucoup en commun avec le système UNIX traditionnel. Ils reçoivent une requête, la traitent et génèrent une réponse appropriée. Fowler qualifie cette approche de « points de terminaison intelligents et de pipes stupides ». L'infrastructure est généralement « stupide », car elle sert uniquement de routeur de messages, et toutes les intelligences résident aux points de terminaison produisant et consommant des points de terminaison.

5. Gouvernance décentralisée

La gouvernance décentralisée est la structure par défaut d'une architecture de microservices, car les plateformes à technologie unique entraînent souvent une standardisation excessive. L'un des principaux avantages des microservices par rapport aux monolithes est d'utiliser différents langages de programmation et technologies là où ils sont les mieux adaptés. Par exemple, les microservices Spring Boot peuvent créer une application pour un composant, tandis que Spring Cloud en comprend un autre.

6. Gestion décentralisée des données

La plupart des microservices permettent à chaque composant de gérer sa propre base de données à partir d'une gestion décentralisée des données. Vous pouvez toujours utiliser le meilleur magasin de données pour un projet spécifique tout en supprimant la tâche fastidieuse des mises à niveau de base de données partagées.

7. Automatisation d'infrastructure

Les experts en CI/CD utilisent l'automatisation de l'infrastructure dans les microservices. Elle réduit les charges de travail des développeurs et améliore considérablement les délais de déploiement.

8. Design For Failure (DFF)

Comme les meilleures entreprises, les microservices ont la résilience à l'esprit. Comme des services uniques et diversifiés doivent communiquer, un échec est probable. C'est le principal inconvénient des microservices par rapport aux monolithes, car la solution nécessite une complexité supplémentaire.

Des configurations sophistiquées de surveillance et de journalisation sont nécessaires pour éviter que l'échec n'ait un impact sur les consommateurs. Bien qu'elles nécessitent plus de travail pour les ingénieurs, la résistance aux échecs est par conséquent bien développée.

9. Design évolutif

Dans un secteur technologique aussi dynamique, le design évolutif n'est plus un luxe, c'est une nécessité. De nouveaux appareils électroniques arrivent sur le marché chaque année, et vos applications doivent pouvoir fonctionner dessus. La conception déconstruite des microservices vous permet de relooker vos applications sans redéploiement.

Fowler est entré dans plus de détails sur chacun de ces composants dans cette présentation de GOTO.

Agiles et flexibles, les designs de microservices permettent un temps d'arrêt minimal pour la maintenance, les réparations et les mises à jour.

Certains cas d'utilisation clés pour les microservices comprennent :

1. Traitement des données

Les applications exécutées sur une architecture de microservices peuvent gérer plus de requêtes simultanées en moins de temps, ce qui les rend plus efficaces.

2. Migration de sites Web

Les microservices évitent les temps d’arrêt liés à la migration de l’interface utilisateur, de la structure et/ou du domaine du site.

3. Médias à grande échelle

Les plateformes peuvent traiter un très grand nombre de requêtes pour différents sous-domaines, sans erreurs ni retards.

4. Factures et transactions

Les microservices permettent d’améliorer la robustesse des transactions en réduisant les échecs des applications. Les entreprises peuvent ainsi augmenter leurs activités sans avoir à redéployer.

5. Systèmes obsolètes

Le développement d’un nouveau système conteneurisé est plus efficace que la mise à jour de vieux systèmes monolithiques encombrants.

La mise en œuvre d’une architecture de microservices, ou la décomposition d’un monolithe existant en microservices, peut accroître la vélocité, la flexibilité et l’évolutivité, souvent au détriment de la simplicité. Les monolithes sont faciles à construire, à déployer et à déboguer, mais difficiles à mettre à l'échelle. Bien qu'une architecture de microservices soit plus complexe, elle présente plusieurs avantages pour les ingénieurs :

Déploiement indépendant

Chaque microservice doit être un full stack pour fonctionner correctement. Les équipes DevOps peuvent facilement corriger les erreurs sur un seul microservice sans affecter l’ensemble de l’environnement.

Évolutivité

Dans un monolithe, tous les éléments de l’application doivent être mis à l’échelle ensemble, si bien que certaines parties peuvent être amenées à devoir évoluer inutilement. Avec des composants indépendants, chaque microservice peut mettre individuellement à l’échelle en fonction de sa charge. Les équipes qui conçoivent des applications avec une architecture de microservices peuvent modifier chaque service sans perturber le reste de l’application. Les programmeurs peuvent travailler en parallèle pour identifier les services chauds, mettre à jour les fonctionnalités et mettre à l’échelle les services sélectionnés.

Liberté de la pile technologique

La dépendance à l’égard d’une pile technologique unique pour l’ensemble de l’application est l’une des caractéristiques les plus contraignantes d’une architecture monolithique. Avec les microservices, les développeurs peuvent créer une application en utilisant le langage de programmation, le framework, les bases de données et les outils frontend et backend appropriés. Ils évitent ainsi d'avoir à faire des compromis sur une pile standardisée, à la fois polyvalente et inefficace.

Isolation des pannes

Une seule défaillance entraîne souvent l’échec de l’ensemble de l’application monolithique. Les microservices isolent les défaillances de leurs composants afin que l’ensemble de l’application ne soit pas affecté. Lorsqu’un microservice échoue, le reste de l’application peut rester en ligne. Il est judicieux d’afficher le statut de chaque microservice sur un tableau de bord afin que le personnel de maintenance puisse identifier les problèmes et les résoudre rapidement. Pour résoudre les problèmes, il peut suffire d'un simple geste pour mettre en ligne un serveur supplémentaire grâce à la virtualisation à la demande.

Productivité

Les microservices réduisent les silos et favorisent le travail d’équipe interfonctionnel pour la main-d’œuvre actuelle, dispersée et à distance. Ils peuvent être testés indépendamment pendant que les développeurs s’occupent des autres aspects, ce qui rationalise l’assurance qualité. Pour les ingénieurs, les architectures de microservices permettent de construire des services évolutifs et résilients, faciles à déployer.

Grâce à la livraison continue, les entreprises peuvent tester les fonctionnalités en mettant différentes versions des services à la disposition de différents sous-ensembles d’utilisateurs. Même les entreprises disposant de logiciels monolithiques existants explorent des moyens de moderniser leur pile avec des microservices.

Les microservices apportent les avantages de la résilience et de l’évolutivité. Cependant, faire fonctionner ensemble de petits services indépendants peut se révéler délicat.

Jetons un coup d'œil à ce que vous devez garder à l'esprit.

• Complexité : à mesure que le nombre de microservices augmente, ils peuvent devenir plus complexes à gérer et à orchestrer. L'automatisation de l'infrastructure et le CI/CD sont essentiels.
• Cohérence des données : les microservices travaillent ensemble au sein d’un système étendu tout en conservant leurs propres données. Il y aura donc des données communes à plusieurs services. Les modifications doivent être répliquées dans tous les services consommateurs chaque fois que des modifications sont apportées à ces données communes.
• Risque d’échec de la communication : contrairement aux appels de fonctions internes, les appels à d’autres services peuvent échouer sur le réseau. C'est un compromis nécessaire pour bénéficier de la résilience et de l'évolutivité acquises grâce à l'architecture des microservices. Pour accroître la résilience, vous pouvez utiliser des modèles de cloisons et de disjoncteurs.

Aujourd'hui, les architectures des microservices sont répandues dans le monde des affaires. De nombreuses entreprises utilisent déjà les microservices ou prévoient de le faire bientôt. Les microservices permettent d’économiser de l’argent, de réduire les problèmes d’ingénierie et de minimiser les temps d’arrêt.

Pour les entreprises de toutes tailles, le moment est venu. Il n'a jamais été aussi propice pour faire passer votre architecture d'une structure monolithique à une structure reposant sur des microservices. Cette transition vous permettra d'économiser de l'argent à long terme, d'améliorer l'efficacité de votre entreprise et de mieux satisfaire vos clients. Les microservices sont l’architecture du futur, et il est temps que vous découvriez comment ils peuvent aider votre entreprise.

Les microservices présentent un certain nombre d’avantages commerciaux par rapport aux monolithes. Ils favorisent une relation symbiotique entre les développeurs et les chefs d’entreprise, pour de meilleurs résultats. Les microservices permettent les améliorations suivantes :

1. Un rythme d’innovation plus rapide : leur conception évolutive facilite la modification et la mise à niveau des composants de l’application.
2. Une plus grande stabilité/résilience : les microservices éliminent pratiquement les temps d’arrêt car, contrairement aux architectures monolithiques, les services sont séparés et les développeurs peuvent mettre à jour un composant à la fois.
3. Évolutivité : les équipes de développement peuvent travailler sur des composants individuels sans avoir d’impact sur l’ensemble de l’environnement, ce qui leur permet de mieux répondre aux exigences de l’entreprise.
4. Réduction des coûts et amélioration des revenus : les microservices nécessitent moins d’infrastructure globale, minimisent les temps d’arrêt et améliorent la stabilité pour une meilleure expérience client. Ils réduisent également les délais entre la création de prototypes et les déploiements.

Alors que de plus en plus d’entreprises et de particuliers s’appuient sur des applications SaaS et que la complexité du développement d’applications augmente, le besoin de disponibilité et d’évolutivité est plus important que jamais. Les services d'assistance tels que les bases de données évolutives, la livraison continue, les outils d’observabilité et la diffusion en continu de données et d’événements connaissent également une croissance rapide.

Les ingénieurs acquièrent continuellement des compétences pour les aider à surmonter ces défis. Pendant ce temps, l’architecture des microservices et l’infrastructure de réseau sont encore en cours de maturation. Il est facile d’envisager un avenir où les applications microservices deviennent plus faciles à maintenir et à développer et apportent encore plus de valeur aux entreprises.

Avec GitLab, vous pouvez valider votre code et disposer des outils dont vous avez besoin dans une application unique. Plus besoin d’assembler 10 outils pour chaque projet.

Utiliser une plateforme DevOps pour gérer vos microservices vous aide à éviter les silos d’informations. Augmenter la visibilité entre les équipes et faciliter les transferts permet d’accélérer le cycle de vie DevOps tout en garantissant que vos projets se déploient et restent stables.

GitLab simplifie l’orchestration des microservices avec :

1. CI/CD intégré : comme le souligne Fowler, l’automatisation de l’infrastructure à l’aide de la livraison et du déploiement continus est nécessaire pour les microservices. Le CI/CD intégré de GitLab est idéal pour les entreprises qui cherchent à tirer parti des microservices.
2. Registre de conteneurs intégré et intégration Kubernetes robuste : si l’architecture microservices peut être utilisée avec l’ancienne technologie des machines virtuelles (VM), les conteneurs et Kubernetes facilitent considérablement la création de microservices. GitLab est conçu pour bien fonctionner avec Kubernetes.
3. Surveillance intégrée : la surveillance est essentielle au succès des opérations. Les capacités de surveillance de GitLab s'appuyant sur Prometheus en font un outil idéal pour les microservices.
4. Pipelines multi-projets : GitLab prend en charge l’exécution de pipelines avec des dépendances inter-projets, facilitant la gestion des interactions entre différents dépôts.
5. Prise en charge de Monorepo et capacité à exécuter un pipeline uniquement lorsque le code d’un répertoire spécifique change : cela réduit le temps perdu à exécuter des pipelines sur l’ensemble du dépôt.
6. Clusters Kubernetes au niveau du groupe : plusieurs projets peuvent s’intégrer à un seul cluster Kubernetes.

GitLab est une plateforme DevOps unique qui attire les meilleurs développeurs désireux de collaborer et de s’améliorer. Vous trouverez ci-dessous les principaux avantages à devenir un partisan de GitLab :

• Pas de basculement d’une application à l’autre : les développeurs n’ont pas besoin de changer constamment de contexte, ce qui leur permet de se concentrer sur leur tâche. En outre, vous pouvez facilement lier des tickets pour travailler, augmenter la productivité et éliminer les principaux problèmes des ingénieurs logiciels.
• Réduisez votre charge de travail : GitLab facilite l’automatisation des tâches afin que vous puissiez vous concentrer sur des activités plus exigeantes et axées sur les résultats. Les tâches manuelles répétitives rendent la journée de travail d’un développeur moins agréable. Automatisez les tâches pour améliorer la satisfaction au travail et la productivité.
• Collaboration et transparence : la collaboration et la transparence sont les principaux avantages de la plateforme GitLab. La transparence entre le développeur et le client facilite la collaboration pour apporter des corrections rapides et faciles et réduire le besoin de communication.
• Faites partie de la communauté : tous les développeurs sont libres de contribuer au noyau open source de GitLab pour améliorer l’application. Il s’agit d’une communauté chaleureuse, amicale et très réactive qui accueille les nouveaux membres et les aide à apprendre les ficelles du métier.
• Apprenez les pratiques de pointe en matière de développement de logiciels : le codage et le développement d'applications constituent l'un des domaines qui connaît la plus forte croissance dans un monde qui évolue de plus en plus rapidement. GitLab tient à jour sa communauté de tous les derniers développements et l'aide à apprendre les meilleures pratiques.