Microservices vs. Monolithen: Auswahl der richtigen Architektur

Published On

December 16, 2022

Thomas Trussle

Development

Dieser Artikel vergleicht monolithische und Microservices-Architekturen und untersucht ihre Eigenschaften, Stärken und Überlegungen, um Architekturentscheidungen zu treffen.

Microservices vs. Monolithen: Auswahl der richtigen Architektur

Die Auswahl der richtigen Architektur für Ihre Anwendung ist eine wichtige Entscheidung, die den Verlauf des Projekts beeinflussen und Auswirkungen auf die Entwicklung, Bereitstellung und zukünftige Skalierbarkeit haben kann. In diesem Artikel werden wir zwei wichtige Architekturmuster untersuchen: monolithisch und Mikrodienste, ihre Eigenschaften verstehen, ihre Stärken und Schwächen vergleichen und uns mit Szenarien befassen, in denen das eine dem anderen vorzuziehen sein könnte.

Monolithische Architektur verstehen

Eine monolithische Architektur ist ein traditionelles Modell, bei dem alle Softwarekomponenten einer Anwendung miteinander verbunden und voneinander abhängig sind. Im Kontext einer Anwendung verfügt die serverseitige Anwendung über eine einzige Codebasis mit Komponenten für Datenbankinteraktionen, Geschäftslogik und die Benutzeroberfläche.

Obwohl diese Architektur aufgrund ihrer Einfachheit und Einheitlichkeit weit verbreitet ist, weist sie einige erhebliche Nachteile auf. Dazu gehören mangelnde Skalierbarkeit, langsamere Funktionsbereitstellung und Schwierigkeiten bei der Verwaltung und Wartung großer Codebasen.

Microservices-Architektur verstehen

Microservices architecture is a design principle that structures an application as a collection of loosely coupled, independently deployable services. Each service, or 'microservice,' corresponds to a specific business functionality and can be developed, deployed, and scaled independently.

Microservices überwinden viele Nachteile der monolithischen Architektur und bieten insbesondere eine bessere Skalierbarkeit und eine schnellere Bereitstellung. Sie bringen jedoch ihre eigenen Herausforderungen mit sich, darunter erhöhte Komplexität, Datenkonsistenz und Kommunikation zwischen Diensten.

Monolithisch vs. Microservices

Die Entscheidung, ob eine monolithische Architektur oder eine Microservices-Architektur verwendet werden soll, hängt weitgehend von den spezifischen Anforderungen und dem Kontext Ihres Projekts ab. Hier gehen wir auf weitere technische Überlegungen ein.

Monolithische Architektur: Wann ist sie die optimale Wahl?

Kleine Anwendungen: Wenn Sie eine kleine Anwendung mit eingeschränkter Funktionalität entwickeln, ist eine monolithische Architektur aufgrund ihrer Einfachheit von Vorteil. Der Aufwand für die Verwaltung von Microservices ist für eine kleine, einfache Anwendung möglicherweise nicht gerechtfertigt.

‍Prototyping oder MVPs: Wenn Sie einen Prototyp oder ein Minimum Viable Product (MVP) entwickeln, um Ihre Idee zu validieren, ermöglicht Ihnen eine monolithische Architektur, Ihre Anwendung schnell zu starten, ohne Zeit für die Einrichtung der Kommunikation zwischen Diensten, Datensynchronisierung und andere Komplexitäten aufzuwenden im Zusammenhang mit Microservices.

Kleine Teams: Monolithische Architekturen sind für kleine Teams einfacher zu verwalten, da sich die Anwendung in einer einzigen Codebasis befindet. Das Team muss sich nicht mit der betrieblichen Komplexität der Ausführung und Koordinierung mehrerer Dienste befassen.

Homogener Tech-Stack: Wenn Ihre Anwendung nicht den Einsatz unterschiedlicher Technologien für verschiedene Teile der Anwendung erfordert, funktioniert die monolithische Architektur gut. Dadurch können Sie den Tech-Stack in der gesamten Anwendung konsistent halten.

Microservices-Architektur: Wann ist sie die optimale Wahl?

Skalierbarkeit: Wenn Ihre Anwendung hohe Lasten oder hohen Datenverkehr bewältigen muss und unabhängig skalieren soll, ist eine Microservices-Architektur von Vorteil. Jeder Dienst kann je nach Bedarf skaliert werden, was eine effizientere Ressourcennutzung ermöglicht.

‍Komplexe Anwendungen: Bei komplexen Anwendungen mit zahlreichen Modulen und Funktionalitäten können Microservices helfen, die Komplexität beherrschbar zu halten. Jeder Service kann sich auf eine einzelne Geschäftsfunktion konzentrieren, was zu einer besseren Codeorganisation und Wartbarkeit führt.

‍Heterogener Tech-Stack: Microservices ermöglichen es Ihnen, für jeden Service die beste Technologie zu nutzen. Wenn ein Teil Ihrer Anwendung von einer bestimmten Sprache oder Technologie profitieren kann, können Sie ihn für diesen Dienst verwenden, ohne andere zu beeinträchtigen.

‍Kontinuierliche Bereitstellung und Bereitstellung: Wenn Sie einen DevOps-Ansatz mit kontinuierlicher Bereitstellung und kontinuierlicher Bereitstellung verfolgen möchten, bieten Microservices mehr Flexibilität. Änderungen an einem Dienst können ohne Auswirkungen auf andere Dienste bereitgestellt werden, was zu einem geringeren Bereitstellungsrisiko führt.

Remember, each application is unique, and the choice between monolithic and microservices architecture should be made based on the specific needs and context of your application.

Übergang von monolithischen zu Microservices

Wenn Sie den Wechsel von einer monolithischen Architektur zu einer Microservices-Architektur planen, handelt es sich nicht nur um einen einfachen Wechsel, sondern um einen strategischen Übergang. Dieser Prozess ist nicht ohne Herausforderungen, kann aber bei sorgfältiger Planung und Ausführung erfolgreich durchgeführt werden.

Schrittweiser Übergangsprozess:

  1. Identifizieren und definieren Sie Microservices: Beginnen Sie mit der Analyse Ihrer monolithischen Anwendung und der Identifizierung potenzieller Services. Jeder Dienst sollte einer bestimmten Geschäftsfunktion entsprechen. Berücksichtigen Sie die Servicegrenzen, um sicherzustellen, dass jeder Microservice kohärent und lose mit anderen gekoppelt ist.
  2. Develop the Microservices Independently: Each microservice should be self-contained, meaning it has its own database and is independently deployable. This can involve a considerable amount of work, depending on the complexity of your application.
  3. Kommunikation zwischen Diensten herstellen: Microservices kommunizieren über APIs miteinander. Sie müssen für jeden Dienst APIs einrichten und sicherstellen, dass diese effektiv kommunizieren können. Dabei müssen Sie je nach Bedarf oft zwischen synchronen Protokollen wie REST oder asynchronen Protokollen wie AMQP wählen.
  4. Service Discovery implementieren: In einer Microservices-Umgebung müssen sich Services automatisch gegenseitig erkennen. Hierfür können Tools wie Kubernetes, Consul oder Eureka eingesetzt werden.
  5. Plan für die Datenmigration: Der Übergang zu Microservices erfordert häufig die Aufteilung einer zentralen Datenbank in mehrere kleinere Datenbanken, die jedem Dienst gehören. Dies muss sorgfältig geplant und durchgeführt werden, um Datenverlust zu verhindern.
  6. Implementieren Sie eine zentrale Protokollierung und Überwachung: Da mehrere Dienste unabhängig voneinander ausgeführt werden, werden eine zentrale Protokollierung und Überwachung von entscheidender Bedeutung. Hierzu können Tools wie der ELK-Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana) oder Prometheus mit Grafana genutzt werden.
  7. Verkehr umleiten: Beginnen Sie schrittweise mit der Umleitung des Anwendungsverkehrs zu den neuen Diensten. Normalerweise ist es am besten, dies schrittweise zu tun und mit weniger kritischen Diensten zu beginnen.

Herausforderungen und Überlegungen

  • Datenkonsistenz: In einer Microservices-Architektur kann die Aufrechterhaltung der Datenkonsistenz über alle Dienste hinweg eine Herausforderung sein. Sie müssen wahrscheinlich Strategien wie Eventual Consistency umsetzen.
  • Kommunikation zwischen Diensten: Die Gewährleistung einer effizienten und zuverlässigen Kommunikation zwischen Diensten ist eine weitere Herausforderung. Dies erfordert häufig die Auswahl des richtigen Kommunikationsprotokolls und den ordnungsgemäßen Umgang mit Fehlern.
  • ‍Erhöhte Komplexität: Die Verwaltung mehrerer Dienste, von denen jeder über eine eigene Datenbank verfügt und unabhängig voneinander bereitgestellt wird, ist von Natur aus komplexer als die Verwaltung einer einzelnen monolithischen Anwendung.

Trotz der Herausforderungen kann der Übergang von monolithischen zu Microservices erhebliche Vorteile in Bezug auf Skalierbarkeit, Belastbarkeit und Bereitstellungsgeschwindigkeit bieten. Es erfordert jedoch einen erheblichen Planungs- und Umbauaufwand. Daher ist es eine Entscheidung, die nicht leichtfertig getroffen werden sollte.

Abschluss

Die Wahl zwischen monolithischen und Microservices-Architekturen hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Art Ihrer Anwendung, der Größe und den Fähigkeiten Ihres Teams, Ihren Skalierbarkeitsanforderungen und Ihren langfristigen Zielen.

Eine monolithische Architektur könnte aufgrund ihrer Einfachheit und Homogenität ideal für kleine Anwendungen, MVPs oder Anwendungen sein, die keine umfassende Skalierung erfordern. Andererseits eignet sich die Microservices-Architektur mit ihrer Skalierbarkeit, Belastbarkeit und technologischen Flexibilität oft besser für komplexe, groß angelegte Anwendungen mit hohem Datenverkehr und häufigen Updates.

Der Übergang von monolithischen zu Microservices ist ein bedeutendes Unterfangen, das sorgfältige Planung und Ausführung erfordert. Obwohl der Prozess komplex sein kann, kann er auch erhebliche Vorteile in Bezug auf Skalierbarkeit und kontinuierliche Bereitstellung bieten.

Denken Sie daran, dass es keine allgemeingültige Antwort gibt. Jedes Projekt bringt seine einzigartigen Bedürfnisse und Herausforderungen mit sich, und die beste Architektur ist diejenige, die diese Besonderheiten am effektivsten berücksichtigt.

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