Oracle Cloud Infrastructure-Dokumentation

Microservices

Microservices ist ein Softwarearchitekturmuster, das eine Anwendung als eine Sammlung kleiner, unabhängiger und lose gekoppelter Services strukturiert. Jeder Microservice ist für die Ausführung einer einzelnen, spezifischen Funktion konzipiert und kommuniziert über APIs mit anderen Microservices, um eine größere Aufgabe abzuschließen.

Zu den Vorteilen der Verwendung von Microservices gehören:

  • Skalierbarkeit: Microservices können unabhängig skaliert werden, sodass Sie erhöhten Traffic oder die Nachfrage nach bestimmten Services bewältigen können, ohne das Gesamtsystem zu beeinträchtigen.
  • Flexibilität: Microservices können mit verschiedenen Technologien entwickelt und bereitgestellt werden, sodass Sie neue Technologien leichter einführen können, sobald sie verfügbar sind.
  • Resilienz: Wenn ein Microservice ausfällt, sind die Auswirkungen auf das Gesamtsystem begrenzt, da andere Microservices weiterhin funktionieren können.
  • Verbesserte Entwicklungsgeschwindigkeit: Microservices können unabhängig entwickelt und bereitgestellt werden, sodass neue Features schneller entwickelt und bereitgestellt werden können.
  • Bessere Wartbarkeit: Microservices sind kleiner und einfacher, sodass einzelne Services einfacher gewartet und aktualisiert werden können, ohne das gesamte System zu unterbrechen.

Microservices und monolithisch

Microservices-Architektur wird aus folgenden Gründen oft als besserer Ansatz als monolithische Architektur betrachtet:

  • Skalierbarkeit: Microservices können unabhängig skaliert werden, sodass Sie bestimmte Teile Ihrer Anwendung nach Bedarf skalieren können, anstatt die gesamte Anwendung zu skalieren.
  • Resilienz: Da Microservices unabhängig bereitgestellt werden können, können sie auch dann weiter funktionieren, wenn ein oder mehrere Services ausfallen. Dadurch wird die gesamte Anwendung resilienter.
  • Flexibilität: Microservices können mit verschiedenen Technologien entwickelt und bereitgestellt werden, sodass Sie die besten Tools für jeden Service auswählen können.
  • Schnellere Markteinführungszeit: Microservices ermöglichen kleinere, schnellere Entwicklungszyklen, sodass Sie neue Features und Funktionen schneller auf den Markt bringen können.
  • Verbesserte Wartbarkeit: Microservices sind kleiner und haben eine einzige, klar definierte Verantwortung, sodass sie einfacher zu warten sind und bei Änderungen weniger durchbrochen werden können.
  • Verbesserte Testbarkeit: Microservices können unabhängig getestet werden, sodass Bugs leichter erkannt und behoben werden können, bevor sie sich auf die gesamte Anwendung auswirken.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Microservices-Architektur keine sofortige Lösung für ein Problem darstellt und neue Herausforderungen wie erhöhte Komplexität, Netzwerklatenz und die Notwendigkeit einer dienstübergreifenden Kommunikation mit sich bringen kann. Führen Sie vor der Einführung einer Microservices-Architektur eine gründliche Bewertung durch.

Microservices auf Containern

Container unterstützen die Microservices-Architektur, indem sie eine einfache und portable Möglichkeit bieten, Anwendungen und deren Abhängigkeiten in isolierten Umgebungen zu verpacken und auszuführen. Die wichtigsten Vorteile der Verwendung von Containern für Microservices sind:

  • Isolation: Jeder Microservice kann in einem eigenen Container ausgeführt werden und stellt isolierte Umgebungen für jeden Service bereit. Dadurch können einzelne Services einfacher bereitgestellt, verwaltet und unabhängig skaliert werden.
  • Portabilität: Container können konsistent in verschiedenen Umgebungen wie Entwicklung, Tests und Produktion ausgeführt werden, sodass Microservices einfacher bereitgestellt und verwaltet werden können.
  • Ressourceneffizienz: Container sind schlank und verbrauchen weniger Ressourcen als herkömmliche Virtualisierungstechnologien, sodass mehr Services auf einem einzelnen Hostsystem ausgeführt werden können.
  • Skalierbarkeit: Containerorchestrierungsplattformen wie Kubernetes ermöglichen das Deployment und die Skalierung von Containern. So können Sie ganz einfach Instanzen eines Service nach Bedarf hinzufügen oder entfernen.
  • Flexibilität: Container ermöglichen die Entwicklung und Bereitstellung von Microservices in verschiedenen Sprachen, sodass das beste Tool für jeden Service verwendet werden kann.
  • Kontinuierliche Bereitstellung: Container erleichtern die Automatisierung der Bereitstellung und Verwaltung von Microservices und ermöglichen schnellere und häufigere Releases.

Container bieten eine Möglichkeit, Microservices in isolierten Umgebungen zu verpacken und auszuführen, sodass Microservices flexibler und effizienter bereitgestellt, verwaltet und skaliert werden können.

Architektur

Die Microservices-Architektur ist ein Softwaredesignmuster, das eine Anwendung als eine Sammlung kleiner, unabhängiger Services strukturiert, die über ein Netzwerk miteinander kommunizieren. Jeder Microservice hat eine spezifische, klar definierte Verantwortung und kann unabhängig von anderen Microservices entwickelt, bereitgestellt und gewartet werden. Auf diese Weise können Unternehmen Anwendungen schneller erstellen und aktualisieren, mit mehr Flexibilität und geringerem Risiko.

In einer Microservices-Architektur kommunizieren Services über APIs und werden in der Regel zur Bereitstellung in Containern verpackt. Dies ermöglicht eine größere Skalierbarkeit und Resilienz, da Services unabhängig bereitgestellt und skaliert werden können. Die Gesamtanwendung kann aus kleinen, wiederverwendbaren Komponenten aufgebaut werden, die zu einer größeren, komplexeren Anwendung kombiniert werden können.

Die Microservices-Architektur wird häufig in Cloud-Computing-Umgebungen verwendet und eignet sich gut für Anwendungen, die ein hohes Maß an Skalierbarkeit, Agilität und Resilienz erfordern.

Bewährte Methoden

Durch Befolgen von Best Practices beim Entwerfen von Microservices können Sie sicherstellen, dass Ihre Anwendung einfach skaliert, bereitgestellt und gewartet werden kann. Beachten Sie, dass alle besprochenen Best Practices möglicherweise nicht für Ihre Anwendung relevant sind.

Jeder Microservice muss einen einzelnen Teil der Funktionalität der Anwendung implementieren. Entwicklungsteams müssen die Grenzen und Zuständigkeiten jedes Microservice definieren. Ein Ansatz besteht darin, einen Microservice für jede häufig angeforderte Aufgabe in der Anwendung zu definieren. Alternativ können Sie die Funktionalität durch Geschäftsaufgaben aufteilen und dann einen Microservice für jeden Bereich definieren.

Berücksichtigen Sie die folgenden Anforderungen in Ihrem Design:

  • Reaktionsfähige Microservices: Die Microservices müssen eine Antwort an die anfordernden Clients zurückgeben, selbst wenn der Service ausfällt.
  • Rückwärtskompatibilität: Wenn Sie die Funktionalität eines Microservice hinzufügen oder aktualisieren, dürfen sich die Änderungen an den API-Methoden und -Parametern nicht auf die Clients auswirken. Die REST-API muss abwärtskompatibel bleiben.
  • Flexible Kommunikation: Jeder Microservice kann das Protokoll angeben, das für die Kommunikation zwischen den Clients und dem API-Gateway und für die Kommunikation zwischen den Microservices verwendet werden muss.
  • Idempotenz: Wenn ein Client einen Microservice mehrmals aufruft, sollte er dasselbe Ergebnis erzielen.
  • Effizienter Betrieb: Das Design muss die einfache Überwachung und Fehlerbehebung erleichtern. Zur Implementierung dieser Anforderung wird häufig ein Protokollsystem verwendet.

In Package integrieren

Das Packaging von Microservices vor dem Deployment umfasst in der Regel das Erstellen eines Containerimages, das den Anwendungscode, die Librarys und die Abhängigkeiten enthält. Die folgenden Schritte beschreiben, wie ein Microservice in einem Containerimage verpackt wird.

  1. Definieren Sie die Anwendung. Definieren Sie zunächst den Anwendungscode, die Librarys und die Abhängigkeiten, die für den Microservice erforderlich sind. Diese Informationen werden zum Erstellen des Containerimages verwendet.
  2. Schreiben Sie eine Dockerfile. Eine Dockerfile ist ein Skript, das Anweisungen zum Erstellen des Containerimages enthält. Sie gibt das zu verwendende Basisimage, den Anwendungscode und die aufzunehmenden Abhängigkeiten sowie Konfigurations- oder Laufzeitanforderungen an.
  3. Image erstellen: Verwenden Sie die Docker-CLI oder ein CI/CD-Tool, um das Image basierend auf der Dockerfile zu erstellen. Dadurch wird ein Containerimage erstellt, mit dem der Microservice ausgeführt werden kann.
  4. Speichern Sie das Bild. Speichern Sie das Image in einer Container-Registry wie Docker Hub, auf die andere Benutzer problemlos zugreifen und es wiederverwenden können.
  5. Testen Sie das Bild. Testen Sie das Image, um sicherzustellen, dass es korrekt ausgeführt wird und die Anforderungen des Microservice erfüllt. Dies kann die Ausführung des Images in einer Testumgebung, das Testen der Funktionalität des Microservice und die Überprüfung der Performance und Skalierbarkeit des Images umfassen.

Durch das Verpacken von Microservices in Containerimages können Sie sicherstellen, dass der Microservice bereit für die Bereitstellung ist und konsistent über verschiedene Umgebungen hinweg ausgeführt werden kann. Die Verwendung von Containern erleichtert die Bereitstellung, Verwaltung und Skalierung von Microservices und die Automatisierung des Deployment-Prozesses mit CI/CD-Tools.

Deployment

Microservices können auf verschiedene Arten bereitgestellt werden, darunter:

  • Manuelles Deployment: Hierzu muss jeder Microservice manuell auf einem oder mehreren Servern bereitgestellt werden. Diese Methode ist einfach, hat jedoch keine Automatisierung und kann insbesondere für groß angelegte Microservices-Bereitstellungen zeitaufwendig sein.
  • Virtuelle Maschinen (VMs): VMs stellen eine virtualisierte Umgebung zur Ausführung von Microservices bereit. Diese Methode bietet ein hohes Maß an Isolation und kann zum Testen von Microservices in verschiedenen Umgebungen nützlich sein.
  • Container: Container bieten eine einfache und portable Möglichkeit, Microservices in isolierten Umgebungen zu verpacken und auszuführen. Sie sind aufgrund ihrer Portabilität, Skalierbarkeit und Ressourceneffizienz eine beliebte Wahl für Microservices-Bereitstellungen.
  • Serverlose Architektur: Mit der serverlosen Architektur können Sie Microservices in einer vollständig verwalteten Umgebung ausführen, in der der Cloud-Provider die Infrastruktur und Skalierung verarbeitet. Diese Methode ist kostengünstig und bietet eine automatische Skalierung, ist aber möglicherweise nicht für alle Anwendungsfälle geeignet.
  • Clustermanagement: Clustermanagementplattformen wie Kubernetes bieten eine Möglichkeit, das Deployment, die Skalierung und die Orchestrierung von Microservices zu verwalten und zu automatisieren. Diese Methode bietet einen hohen Automatisierungsgrad und eignet sich für groß angelegte Microservices-Bereitstellungen.

Die Wahl der Bereitstellungsmethode hängt von den spezifischen Anforderungen jedes Microservice und der Gesamtarchitektur des Systems ab. Einige Microservices können von der manuellen Bereitstellung profitieren, während andere die Automatisierung und Skalierbarkeit erfordern, die von einer Clustermanagementplattform bereitgestellt werden.

In OCI bereitstellen

Oracle Cloud Infrastructure (OCI) bietet verschiedene Optionen für die Bereitstellung und Verwaltung von Microservices:

  • Oracle Kubernetes Engine (OKE): OKE ist ein vollständig verwalteter Kubernetes-Service, der das Deployment, die Skalierung und die Verwaltung containerisierter Anwendungen vereinfacht. Mit OKE können Sie Microservices als Container in einem Kubernetes-Cluster bereitstellen.
  • Oracle Functions: Oracle Functions ist ein serverloser Computing-Service, mit dem Sie Code als Reaktion auf Ereignisse ausführen können, ohne die Infrastruktur verwalten zu müssen. Sie können Microservices als Funktionen in Oracle Functions bereitstellen.
  • Oracle Container-Instanz: Oracle Container-Instanz ist ein serverloser Compute-Service, mit dem Sie Container sofort ausführen können, ohne Server verwalten zu müssen. Sie können die Anwendung einfach auf serverloser Rechenleistung ausführen, die für Container optimiert ist.
  • Oracle Container Registry: Oracle Container Registry ist eine private Containerregistrierung, mit der Sie Containerimages speichern und verwalten können. Mit Oracle Container Registry können Sie Containerimages für Ihre Microservices hosten.

Verwenden Sie die verfügbaren Optionen für die Bereitstellung von Microservices in OCI, je nach den Anforderungen Ihrer Microservices und Ihres Unternehmens.

Fallstricke

Die folgenden Informationen enthalten einige der häufigsten Fallstricke im Zusammenhang mit der Microservices-Architektur, die bei Entscheidungen zu Ihren Anwendungs- und Organisationsanforderungen berücksichtigt werden müssen:

  • Komplexität: Die Verwaltung einer großen Anzahl von Microservices kann komplex sein und erfordert eine robuste Infrastruktur und ein Überwachungssystem.
  • Serviceübergreifende Kommunikation: Microservices müssen miteinander kommunizieren, was zu Netzwerklatenz und zusätzlicher Komplexität führen kann.
  • Testen und Bereitstellen: Das Testen und Bereitstellen von Microservices kann schwierig sein, insbesondere in Fällen, in denen Services voneinander abhängig sind.
  • Verteilte Systeme: Die Microservices-Architektur stellt neue Herausforderungen bei der Erstellung und Verwaltung verteilter Systeme dar.
  • Datenmanagement: Microservices müssen möglicherweise Daten freigeben, was in einem verteilten System schwierig zu verwalten ist.
  • Sicherheit: Die Sicherung einer großen Anzahl von Microservices kann eine Herausforderung darstellen und erfordert eine umfassende Sicherheitsstrategie.
  • Debugging: Das Debuggen von Microservices kann schwieriger sein als das Debuggen einer monolithischen Anwendung, da Probleme mehrere Services und Abhängigkeiten umfassen können.
  • Ressourcen-Overhead: Die Microservices-Architektur kann zu einem erhöhten Ressourcen-Overhead führen, da jeder Service möglicherweise eine eigene Infrastruktur und Ressourcen benötigt.

Dies sind nur einige der Herausforderungen im Zusammenhang mit der Microservices-Architektur. Bewerten Sie Ihre Bedürfnisse und Anforderungen sorgfältig, bevor Sie einen Microservices-Ansatz verfolgen.

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