Qual è la differenza tra architettura monolitica e architettura di microservizi?
Qual è la differenza tra architettura monolitica e architettura di microservizi?
Un'architettura monolitica è un modello di sviluppo software tradizionale che utilizza un'unica base di codice per eseguire più funzioni aziendali. Tutti i componenti software di un sistema monolitico sono interdipendenti per via dei meccanismi di scambio di dati all'interno del sistema. La modifica dell'architettura monolitica è restrittiva e richiede molto tempo, poiché piccole modifiche influiscono su ampie aree della base di codice. Al contrario, i microservizi sono un approccio architetturale che organizza il software in piccoli componenti o servizi indipendenti. Ogni servizio svolge una singola funzione e comunica con gli altri servizi tramite un'interfaccia ben definita. Poiché vengono eseguiti in modo indipendente, è possibile aggiornare, modificare, implementare o scalare ogni servizio in base alle esigenze.
Differenze principali: monolitici e microservizi
Le applicazioni monolitiche sono in genere costituite da un'interfaccia utente lato client, un database e un'applicazione lato server. Gli sviluppatori costruiscono tutti questi moduli su un'unica base di codice.
D'altra parte, in un'architettura distribuita, ogni microservizio funziona per realizzare una singola funzionalità o logica di business. Invece di scambiare dati all'interno della stessa base di codice, i microservizi comunicano con un'API.
Successivamente, discuteremo di ulteriori differenze tra le due architetture.
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Processo di sviluppo
Iniziare con le applicazioni monolitiche è più facile in quanto non è richiesta una pianificazione anticipata. Puoi iniziare e continuare ad aggiungere moduli di codice se necessario. Tuttavia, l'applicazione può diventare complessa e difficile da aggiornare o modificare nel tempo.
Un'architettura di microservizi richiede più pianificazione e progettazione prima di iniziare. Gli sviluppatori devono identificare diverse funzioni che possono funzionare in modo indipendente e pianificare API coerenti. Tuttavia, il coordinamento iniziale rende la manutenzione del codice molto più efficiente. Puoi apportare modifiche e trovare i bug più velocemente. Anche la riutilizzabilità del codice aumenta nel tempo.
Implementazione
L'implementazione di applicazioni monolitiche è più semplice rispetto all'implementazione di microservizi. Gli sviluppatori installano l'intera base di codice dell'applicazione e le dipendenze in un unico ambiente.
Al contrario, l'implementazione di applicazioni basate su microservizi è più complessa, poiché ogni microservizio è un pacchetto software distribuibile in modo indipendente. Gli sviluppatori di solito containerizzano i microservizi prima di distribuirli. I container raggruppano il codice e le relative dipendenze del microservizio per l'indipendenza della piattaforma.
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Debug
Il debug è un processo software per identificare gli errori di codifica che causano un comportamento irregolare dell'applicazione. Durante il debug di un'architettura monolotica, lo sviluppatore può tracciare il movimento dei dati o esaminare il comportamento del codice all'interno dello stesso ambiente di programmazione. Allo stesso tempo, l'identificazione dei problemi di codifica in un'architettura di microservizi richiede l'analisi di più servizi individuali debolmente accoppiati.
Il debug delle applicazioni di microservizi può essere più complesso perché diversi sviluppatori potrebbero essere responsabili di molti microservizi. Ad esempio, il debug può richiedere test, discussioni e feedback coordinati tra i membri del team, il che richiede più tempo e risorse.
Modifiche
Una piccola modifica in una parte di un'applicazione monolitica influisce su più funzioni software a causa della codifica strettamente accoppiata. Inoltre, quando gli sviluppatori introducono nuove modifiche a un'applicazione monolitica, devono testare nuovamente e ridistribuire l'intero sistema sul server.
Al contrario, l'approccio ai microservizi consente la flessibilità. È più semplice apportare modifiche all'applicazione. Invece di modificare tutti i servizi, gli sviluppatori modificano solo funzioni specifiche. Possono anche implementare determinati servizi in modo indipendente. Questo approccio è utile nel flusso di lavoro di implementazione continua in cui gli sviluppatori apportano piccole modifiche frequenti senza influire sulla stabilità del sistema.
Dimensionamento
Le applicazioni monolitiche devono affrontare diverse sfide in termini di scalabilità. L'architettura monolitica contiene tutte le funzionalità all'interno di un'unica base di codice, quindi l'intera applicazione deve essere scalata al variare dei requisiti. Ad esempio, se le prestazioni dell'applicazione peggiorano perché la funzione di comunicazione subisce un aumento del traffico, è necessario aumentare le risorse di elaborazione per ospitare l'intera applicazione monolitica. Ciò comporta uno spreco di risorse perché non tutte le parti dell'applicazione sono al massimo della capacità.
Al contempo, l'architettura dei microservizi supporta i sistemi distribuiti. Ogni componente software riceve le proprie risorse di elaborazione in un sistema distribuito. Queste risorse possono essere scalate indipendentemente in base alle capacità attuali e alle richieste previste. Quindi, ad esempio, puoi allocare più risorse a un servizio di localizzazione geografica anziché all'intero sistema.
Impatto operativo: architettura monolitica rispetto all'architettura di microservizi
I microservizi permettono di innovare più velocemente, limitare i rischi, accelerare il time-to-market e ridurre il costo totale di proprietà. Ecco un riepilogo dei vantaggi operativi dell'architettura di microservizi.
Innova più velocemente
L'architettura monolitica limita la capacità di un'organizzazione di introdurre nuove funzionalità e tecnologie aziendali nelle applicazioni esistenti. Gli sviluppatori non possono ricostruire alcune parti della base di codice con nuovi framework tecnologici, il che ritarda l'adozione delle tendenze tecnologiche moderne da parte dell'organizzazione.
Al contempo, i microservizi sono componenti software indipendenti che gli sviluppatori possono creare con diversi framework e tecnologie software. La libera associazione tra i microservizi consente alle aziende di innovare determinati componenti più rapidamente.
Riduce i rischi
Sia le applicazioni monolitiche che quelle di microservizi presentano conflitti di codice, bug e aggiornamenti non riusciti. Tuttavia, un'applicazione monolitica comporta un rischio più significativo quando gli sviluppatori rilasciano nuovi aggiornamenti, poiché l'intera applicazione presenta un unico punto di errore. Un errore minore nella base di codice può causare un errore dell'intera applicazione. Tali incidenti possono causare gravi interruzioni del servizio e interessare tutti gli utenti attivi.
Pertanto, gli sviluppatori preferiscono creare applicazioni di microservizi per mitigare i rischi di implementazione. Se un microservizio riporta un errore, gli altri microservizi rimangono operativi, il che limita l'impatto sull'applicazione. Gli sviluppatori utilizzano anche strumenti per prevenire e risolvere i problemi che influiscono sui microservizi per migliorare la recuperabilità dell'applicazione.
Time-to-market accelerato
Lo sforzo di sviluppo del software per applicazioni monolitiche aumenta in modo esponenziale con l'aumentare della complessità del codice. Alla fine, gli sviluppatori devono dedicare più tempo alla gestione e ai riferimenti incrociati di file e librerie di codice al costo di creare nuove funzionalità. Quando si sviluppa con un'infrastruttura rigida, si creano ritardi rispetto alla tempistica prevista.
Al contrario, le organizzazioni con esperienza nei microservizi possono creare e rilasciare prodotti digitali più velocemente. In un'architettura software distribuita, ogni sviluppatore si concentra su un blocco di codice più piccolo anziché su uno di grandi dimensioni. Quando gli sviluppatori creano un microservizio specifico, non hanno bisogno di capire come funzionano gli altri microservizi. Devono solo utilizzare le API appropriate, che sono più veloci e facili da imparare.
Riduce il costo totale di proprietà
Sia i microservizi che le applicazioni monolitiche comportano delle spese durante lo sviluppo, l'implementazione e la manutenzione. Tuttavia, a lungo termine è più conveniente l'approccio basato sui microservizi.
Puoi scalare le applicazioni di microservizi orizzontalmente aggiungendo risorse di calcolo su richiesta. È sufficiente aggiungere risorse per il singolo servizio, non per l'intera applicazione. Per scalare i sistemi monolitici, le aziende devono aggiornare la memoria e la potenza di calcolo per l'intera applicazione, che è più costosa.
Oltre ai costi dell'infrastruttura, anche le spese di manutenzione delle applicazioni monolitiche aumentano con l'evoluzione dei requisiti. Ad esempio, a volte gli sviluppatori devono eseguire software monolitici obsoleti su hardware più recenti. Ciò richiede conoscenze personalizzate e gli sviluppatori devono ricostruire l'applicazione in modo che rimanga operativa. Al contempo, i microservizi vengono eseguiti indipendentemente da hardware e piattaforme specifici, il che evita alle organizzazioni di dover effettuare costosi aggiornamenti.
Quando utilizzare l'architettura monolitica rispetto a quella dei microservizi
Sia l'architettura monolitica che quella di microservizi aiutano gli sviluppatori a creare applicazioni con approcci diversi. È importante capire che i microservizi non riducono la complessità di un'applicazione. Invece, la struttura dei microservizi rivela le complessità sottostanti e consente agli sviluppatori di creare, gestire e scalare applicazioni di grandi dimensioni in modo più efficiente.
Quando si decide tra lo sviluppo di microservizi o di un'architettura monolitica, è possibile considerare i seguenti fattori.
Dimensioni dell'applicazione
L'approccio monolitico è più adatto quando si progetta un'applicazione semplice o un prototipo. Poiché le applicazioni monolitiche utilizzano un'unica base di codice e un unico framework, gli sviluppatori possono creare il software senza integrare più servizi. Le applicazioni di microservizi possono richiedere un notevole impegno in termini di tempo e progettazione, il che non giustifica i costi e i vantaggi di progetti molto piccoli.
Per contro, l'architettura di microservizi è migliore per la creazione di un sistema complesso. Fornisce una solida base di programmazione per il tuo team e supporta la loro capacità di aggiungere altre funzionalità in modo flessibile. Ad esempio, Netflix utilizza AWS Lambda per scalare la sua infrastruttura di streaming e risparmiare sui tempi di sviluppo.
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Competenza del team
Nonostante la sua flessibilità, lo sviluppo con i microservizi richiede un set di conoscenze e un approccio progettuale diversi. A differenza delle applicazioni monolitiche, lo sviluppo di microservizi richiede una conoscenza dell'architettura cloud, delle API, della containerizzazione e di altre competenze specifiche per le moderne applicazioni cloud. Inoltre, la risoluzione dei problemi relativi ai microservizi può essere difficile per gli sviluppatori nuovi all'architettura distribuita.
Infrastruttura
Un'applicazione monolitica viene eseguita su un singolo server, mentre le applicazioni di microservizi traggono maggiori vantaggi dall'ambiente cloud. Sebbene sia possibile eseguire microservizi da un singolo server, gli sviluppatori in genere ospitano microservizi presso i provider di servizi cloud per garantire scalabilità, tolleranza agli errori e alta disponibilità.
Prima di poter iniziare a utilizzare i microservizi, è necessario essere certi di avere l'infrastruttura giusta. È necessario uno sforzo maggiore per configurare gli strumenti e il flusso di lavoro per i microservizi, ma questi sono più adatti per creare un'applicazione complessa e scalabile.
Come passare dall'architettura monolitica a quella di microservizi
La migrazione di applicazioni monolitiche verso un'architettura di microservizi è possibile, ma richiede un'attenta pianificazione e implementazione. È importante accelerare i passaggi con un feedback coerente da parte delle parti interessate. Come linea guida generale, puoi completare la seguente procedura.
Prepara un piano
Sviluppa una strategia di migrazione e implementazione che consideri i rischi operativi, l'esperienza del cliente, le capacità tecnologiche, le tempistiche e gli obiettivi aziendali.
Trova un partner cloud
Collabora con un provider cloud affidabile e containerizza l'applicazione monolitica. Si tratta di un processo necessario che rimuove la dipendenza dell'applicazione da requisiti hardware e software specifici. Quindi, i tuoi sviluppatori possono iniziare a partizionare l'ampia base di codice in diversi microservizi.
Adotta le procedure DevOps
Adotta la cultura DevOps nella tua organizzazione e utilizza strumenti di integrazione continua e implementazione continua (CI/CD) per supportare lo sforzo di migrazione. DevOps è una pratica software che consente un ciclo di vita di sviluppo più breve grazie agli strumenti di automazione.
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Costruisci microservizi
Crea e implementa i microservizi sull'infrastruttura cloud. Utilizza strumenti appropriati per monitorare lo stato, il traffico e la sicurezza dei microservizi e rispondere tempestivamente ai problemi. Se sei interessato, puoi leggere un tutorial per suddividere un'applicazione IC monolitica in microservizi.
Riepilogo delle differenze: architettura monolitica e di microservizi
| Categoria |
Architettura monolitica |
Architettura di microservizi |
| Progettazione |
Base di codice singola con più funzioni interdipendenti. |
Componenti software indipendenti con funzionalità autonome che comunicano tra loro tramite API. |
| Sviluppo |
Richiede meno pianificazione all'inizio, ma diventa sempre più complesso da comprendere e gestire. |
Richiede una pianificazione e un'infrastruttura maggiori all'inizio, ma diventa più facile da gestire e mantenere nel tempo. |
| Implementazione |
Intera applicazione distribuita come un'unica entità. |
Ogni microservizio è un'entità software indipendente che richiede una implementazione containerizzata individuale. |
| Debug |
Traccia il percorso del codice nello stesso ambiente. |
Richiede strumenti di debug avanzati per tracciare lo scambio di dati tra più microservizi. |
| Modifica |
Piccole modifiche introducono rischi maggiori in quanto influiscono sull'intera base di codice. |
È possibile modificare singoli microservizi senza influire sull'intera applicazione. |
| Scalabilità |
È necessario scalare l'intera applicazione, anche se solo alcune aree funzionali registrano un aumento della domanda. |
È possibile scalare i singoli microservizi in base alle esigenze, il che consente di risparmiare sui costi di scalabilità complessivi. |
| Investimento |
Bassi investimenti iniziali a scapito di maggiori sforzi continui e di manutenzione. |
Investimento aggiuntivo in termini di tempo e costi per configurare l'infrastruttura richiesta e sviluppare le competenze del team. Tuttavia, risparmi sui costi a lungo termine, manutenzione e adattabilità. |
In che modo AWS può supportare i requisiti dell'architettura di microservizi?
Puoi costruire applicazioni moderne su Amazon Web Services (AWS) tramite pattern di architettura modulari, modelli operativi serverless e processi di sviluppo agili. Offriamo una piattaforma completa per la creazione di microservizi ad alta disponibilità di qualsiasi ambito e scala.
Ad esempio, per configurare e gestire un'architettura di microservizi puoi utilizzare i seguenti servizi AWS:
- Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) per creare, isolare ed eseguire microservizi sicuri in container gestiti per semplificare le operazioni e ridurre i costi di gestione
- AWS Lambda per eseguire i microservizi senza eseguire il provisioning e la gestione dei server
- AWS App Mesh per monitorare e controllare i microservizi
- AWS X-Ray per monitorare e risolvere le complesse interazioni dei microservizi
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