Les microservices font référence à un style d’architecture de développement de logiciels qui utilise de petits services indépendants avec des API définies pour assurer l’évolutivité et la mise en production rapide. Faiblement couplés, déployables individuellement et gérés par des équipes, les microservices sont conçus autour des capacités d’entreprise pour offrir rapidité et stabilité.
La nature nous montre que parfois, une petite taille peut être avantageuse. Et bien que le grand requin blanc soit redouté dans tous les océans, un banc de poissons est souvent plus apte à survivre et à s’épanouir en groupe qu’un organisme isolé. En fait, le succès par la collaboration revient souvent dans le monde animal : pensez aux colonies de fourmis, aux ruches, aux meutes de loups, etc. Ils profitent tous de la collaboration dans des systèmes faiblement couplés pour répartir le contrôle et atteindre des objectifs communs. Si un membre de la colonie, de la ruche ou de la meute meurt, le reste du groupe peut continuer à fonctionner et compenser la perte.
Les microservices adoptent cette approche et l’appliquent au développement de logiciels et à l’architecture de systèmes. L’idée est qu’il est souvent plus rapide, plus facile, plus sûr et plus efficace de construire un certain nombre de fonctions ou de services de composants séparément, que d’installer la même fonctionnalité dans un système autonome et entièrement interconnecté. Examinons de plus près les microservices, ainsi que leurs attributs, leurs avantages et leurs défis.
La meilleure approche pour comprendre les microservices est peut-être de déterminer d’abord ce que les microservices ne sont pas. Il existe un certain nombre de différences entre les microservices et d’autres approches organisationnelles. Ici, nous comparons les microservices à l’architecture monolithique traditionnelle, ainsi qu’à l’architecture orientée services (SOA) plus récente.
Comme leur nom l’indique, les monolithes sont de grandes applications unifiées où chaque composant est en grande partie interconnecté et dépend des composants voisins. Les monolithes constituent l’approche traditionnelle du développement, toutes les fonctions étant gérées et fournies à partir d’un seul endroit, et tout étant construit sur une base de code unique. Tout changement que les développeurs souhaitent mettre en œuvre dans les structures monolithiques change naturellement toute la pile. Des activités telles que les essais s’appliquent également à l’ensemble de la pile. Les changements sont donc regroupés dans une grande mise en production qui peut prendre un temps relativement long du début à la fin. Les microservices se distinguent des monolithes, car ils sont constitués de plusieurs composants plus petits, autonomes et faiblement couplés. Des modifications peuvent être apportées aux composants individuels sans affecter les autres services au sein de l’application.
La distinction entre les microservices et la SOA est plus subtile. Cependant, bien que les deux reposent sur des composants réutilisables qui peuvent être appliqués de façon modulaire à différentes applications, la SOA n’est pas aussi granulaire. Lorsque les microservices sont conteneurisés au point où chaque service n’exécute qu’une seule fonction, chaque composant de la SOA peut être un sous-système complet responsable d’une gamme de fonctionnalités d’affaires. De plus, la SOA optimise le partage des composants et les dépendances, tandis que les microservices tentent simplement de minimiser ces aspects autant que possible.
En général, les microservices présentent les caractéristiques suivantes :
Étant donné que les microservices sont conçus comme un ensemble de services individuels et indépendants, ils peuvent facilement être testés en tant que composants autonomes. Les problèmes au sein des composants peuvent être isolés rapidement, plutôt que d’avoir à tester l’ensemble des systèmes et des applications, puis à investir beaucoup de temps pour tenter d’isoler des défaillances précises.
Pour fonctionner en tandem, les microservices doivent communiquer entre eux. Cela dit, il s’agit d’une connexion souple, où les changements mis en œuvre dans un service n’affectent pas directement les autres services.
Au lieu de partager des magasins de données entre les services, chaque composant maintient son propre magasin de données. Cela aide à prévenir le couplage accidentel de différents services et garantit que les changements n’ont pas d’impact involontaire sur les autres services indépendants.
Les services individuels sont modifiés et déployés dans l’environnement de production sans avoir à recourir à d’autres services. Tous les déploiements au sein du système sont gérés de cette manière. Ainsi, l’amélioration d’un microservice est un processus très rapide.
Les microservices font appel à des équipes interfonctionnelles qui sont organisées autour d’un seul objectif d’affaires. Ces équipes sont souvent composées de développeurs, d’ingénieurs de bases de données, de testeurs, d’ingénieurs d’infrastructure et d’autres personnes, dans le but de développer des produits particuliers basés sur plusieurs services indépendants.
Dans les microservices, chaque service indépendant est capable de recevoir des demandes, de les traiter et d’y répondre. Cela représente une grande simplification par rapport à de nombreux systèmes plus traditionnels, où des couches d’application complexes de routage et de règles administratives peuvent ralentir le processus.
Pour qu’un système de microservice échoue complètement, tous ses services indépendants doivent tomber en panne en même temps. En s’appuyant sur des services faiblement connectés, un système peut continuer à fonctionner à une capacité optimale même en cas de défaillance dans l’un de ses services. Puisque les services sont décentralisés, la perte d’un service n’a que peu d’impact, voire aucun, sur les services voisins.
Grâce à la nature modulaire des microservices, il est relativement facile d’ajouter de nouveaux services au besoin. Les organisations peuvent ainsi adapter les systèmes existants à de nouvelles utilisations et les mettre à l’échelle pour répondre à l’évolution de la demande.
Lors du développement d’un nouveau service, les organisations ont la liberté de choisir parmi diverses piles technologiques. Cependant, de nouvelles piles technologiques peuvent également être utilisées pour apporter des changements aux services existants.
Les architectures de microservices offrent une approche polyvalente pour le développement et le déploiement de logiciels, répondant à un large éventail de cas d’utilisation. Cette modularité et cette flexibilité permettent aux organisations d’adopter des microservices pour de nombreuses applications, améliorant ainsi l’évolutivité, la fiabilité et l’agilité du processus. Voici divers scénarios où les microservices peuvent être particulièrement efficaces :
Les microservices peuvent augmenter considérablement les capacités de traitement des données, en particulier en ce qui concerne l’extension du soutien pour les services basés sur le nuage. Chaque service peut se concentrer sur un aspect particulier du traitement des données tout en simplifiant l’intégration de nouvelles sources de données et de nouvelles technologies de traitement.
Une configuration de microservices assure une disponibilité élevée et une grande accessibilité, essentielles pour livrer du contenu multimédia directement sur les plateformes Web et mobiles. Elle permet également de mettre à l’échelle et de mettre à jour plus facilement les composants de traitement et de stockage sans avoir d’impact sur l’ensemble du système.
Les sites Web monolithiques traditionnels font souvent face à des enjeux d’évolutivité et d’agilité au fur et à mesure qu’ils se développent. L’architecture de microservices facilite le déplacement de ces sites Web complexes vers des plateformes plus dynamiques, basées sur le nuage et conteneurisées. Ce changement facilite non seulement la gestion et le déploiement, mais améliore aussi la capacité du site Web à s’adapter à la demande, à améliorer la résilience et à accélérer le développement des fonctionnalités.
L’architecture de microservices excelle dans la séparation des composants d’un système, comme le traitement des paiements et la facturation, en unités de service indépendantes. Cette séparation assure que les fonctions essentielles, comme accepter les paiements, demeurent opérationnelles même si d’autres parties du système, comme la facturation, rencontrent des problèmes. Une telle résilience est essentielle au maintien de la continuité des activités et à la satisfaction de la clientèle.
Grâce à l’approche modulaire et conteneurisée utilisée, le développement de microservices est idéal en conjonction avec les opérations de développement et exploitation et d’intégration continue/offre en continu (CI/CD). Puisque chaque service est considéré comme une unité en soi, plusieurs équipes peuvent travailler séparément pour développer des fonctionnalités simultanément, en appliquant les principes du développement et exploitation et en déplaçant rapidement des projets par l’intermédiaire de pipelines de CI/CD.
Bien que les microservices puissent communiquer directement entre eux, de nombreuses entreprises préfèrent intégrer des passerelles d’API en tant que couches intermédiaires afin d’aider à acheminer les demandes, à fournir une authentification supplémentaire et à améliorer la sécurité. La communication par API peut s’avérer particulièrement efficace lorsque les microservices établissent leur état pour la première fois.
Les microservices représentent un changement par rapport à l’architecture de développement traditionnelle et offrent un certain nombre d’avantages par rapport aux approches organisationnelles plus conventionnelles. Ces avantages sont les suivants :
Les microservices permettent aux petites équipes indépendantes d’agir dans des contextes clairement définis. Cela leur permet d’en faire plus en moins de temps et de réagir avec une agilité accrue face aux changements imprévus.
Les microservices décomposent les applications et les systèmes complexes en composants plus simples et de plus petite taille. Les développeurs peuvent plus facilement opérer des distinctions entre les services et apporter les mises à jour et les améliorations nécessaires.
Plutôt que de se retrouver coincés avec un seul langage ou une seule pile technologique, les développeurs ont la liberté de choisir les meilleures solutions, les meilleurs outils ou les meilleures ressources pour chaque fonction, sans avoir à s’inquiéter de la communication entre les services touchés.
Étant donné que les applications basées sur les microservices sont hautement modulaires, leur développement et leur déploiement sont relativement faciles. Les équipes peuvent se coordonner pour travailler simultanément sur de petits composants individuels, et chaque composant peut être déployé indépendamment.
Dans l’architecture d’application traditionnelle, répondre à une demande en évolution signifie souvent mettre à l’échelle toute l’application. Les microservices permettent aux développeurs de rediriger les ressources vers la mise à l’échelle des services et des composants applicables, ce qui améliore les vitesses de mise à l’échelle tout en réduisant les coûts associés.
En cas d’échec d’un microservice, les microservices voisins ne sont pas touchés. Cela signifie que les applications basées sur les microservices n’ont pas tendance à tomber en panne. En cas de défaillance d’un ou de plusieurs composants, l’application elle-même continue de fonctionner avec des fonctionnalités réduites jusqu’à ce que le service concerné puisse être réparé.
Puisque chaque service est autonome et conçu pour exécuter une fonction précise de façon indépendante, les développeurs peuvent réutiliser et recycler des services pour une utilisation dans plusieurs applications différentes. Les composants peuvent fonctionner comme des « blocs de construction », ce qui réduit considérablement la nécessité de créer un nouveau code à partir de zéro pour chaque nouveau projet.
Une agilité améliorée, une réutilisation accrue et un déploiement simplifié favorisent tous des cycles de développement plus courts et un délai de commercialisation plus court. Cela peut améliorer les retours sur investissement et offrir une expérience utilisateur plus satisfaisante.
Les microservices présentent certes des avantages, mais ils sont également associés à certaines difficultés. Ici, nous examinons de plus près certains des défis que les organisations peuvent rencontrer lors de la mise en œuvre d’une approche de microservices :
Passer aux microservices signifie identifier et cataloguer toutes les dépendances entre les services. En raison des dépendances, la réalisation d’une seule construction peut mener directement à la mise en œuvre d’un certain nombre d’autres constructions, ce qui peut être frustrant et long.
Un facteur clé dans les microservices est que chaque composant possède sa propre base de données isolée. Mais avec chaque nouvelle base de données, la gestion se complique. Plus il y a de services et plus il y a de bases de données, plus il est difficile de gérer les données.
Lors de la mise à jour des applications vers de nouvelles versions à l’aide de microservices, il est possible que la rétrocompatibilité soit affectée. Les solutions, qui peuvent impliquer une logique conditionnelle ou la mise en place de plusieurs versions fonctionnelles pour différents clients, peuvent être trop complexes en termes de maintenance et de gestion.
Les microservices sont conçus pour simplifier le déploiement. Mais la complexité de travailler avec un grand nombre de composants indépendants peut s’avérer accablante. L’automatisation peut aider à résoudre ce problème.
La journalisation peut devenir difficile lorsque chaque service utilise sa propre base de données. Il peut être nécessaire d’établir des solutions de journalisation centralisées. De même, la surveillance et la gestion de chaque service peuvent être impossibles sans une vue centralisée et une source unique de vérité.
Avec des centaines de microservices intégrés à une seule application, il est impossible de procéder à des opérations de débogage conventionnel.
Bien que l’architecture de microservices donne aux équipes une certaine indépendance, les problèmes qui concernent plusieurs services dans une application peuvent exiger une communication et une coordination interéquipes approfondies pour être résolus.
Comme les applications de microservices sont des systèmes distribués, il arrive parfois que les équipes dupliquent les tâches sans le savoir. Il en résulte des efforts inutiles et des applications inefficaces.
En plus des défis abordés ci-dessus, il existe certains pièges que les organisations doivent connaître lorsqu’elles envisagent d’adopter une architecture de microservices :
Bien qu’il s’agisse d’une approche très populaire de l’architecture de développement, les microservices conviennent généralement mieux à la réparation et à la révision des applications existantes qui sont devenues trop complexes et difficiles à maintenir. Ils ne sont pas aussi efficaces lorsqu’ils sont utilisés comme point de départ. Si l’approche traditionnelle n’a pas atteint des niveaux ingérables, il ne s’agit pas réellement d’un monolithe qui nécessite une restructuration.
Comme tout autre élément, un service peut toujours être divisé en éléments de plus petite taille. Et bien que les microservices doivent être granulaires, composés de fonctions limitées conçues pour appuyer un plus grand ensemble, prenez garde de ne pas aller trop loin. De nombreuses entreprises constatent qu’il est préférable de commencer par des services plus importants, puis de les décomposer en microservices lorsqu’ils deviennent lents à déployer ou trop complexes à gérer, afin de s’assurer que la solution ne nuit pas aux gains potentiels.
Un grand système distribué peut facilement devenir incontrôlable. Pour assurer l’efficacité des microservices, les organisations doivent intégrer une automatisation avancée du déploiement et de la surveillance, ainsi que des services en nuage gérés. Cela peut aider à alléger la majeure partie du fardeau de la transition vers les microservices.
Il existe plusieurs facteurs à prendre en compte pour déterminer l’efficacité de l’approche d’une organisation en matière de microservices. Pour maximiser les avantages tout en minimisant l’impact possible des pièges, tenez compte des pratiques exemplaires suivantes :
Les services doivent communiquer au moyen d’API qui masquent les détails de mise en œuvre, en se concentrant plutôt sur les interfaces pertinentes pour le domaine. Cette approche empêche les couplages serrés et rend les services plus faciles à utiliser et à intégrer.
Transférez les responsabilités comme l’authentification et la terminaison SSL vers une passerelle d’API, et libérez ainsi les services individuels de ces tâches courantes et non propres à l’entreprise. Cette simplification soutient une architecture de service plus claire.
Évitez les pratiques qui mènent à des interdépendances de services, comme les bases de données partagées ou les protocoles de communication inflexibles. Travaillez à créer des couplages souples pour faciliter l’évolution et le déploiement indépendants des services.
Concevez des services qui reflètent les domaines d’affaires de l’organisation. Cette harmonisation simplifie la compréhension et l’évolution du système à mesure que les besoins de l’entreprise évoluent, en veillant à ce que les services demeurent pertinents et axés sur la valeur.
Le stockage des données doit être propre au service, chaque service ayant un contrôle exclusif sur son magasin de données. Optez pour le mécanisme de stockage le plus approprié en fonction des exigences du service et de la nature de ses données, ce qui améliore la gestion des données et l’efficacité de l’accès.
Responsabilisez les équipes individuelles en les chargeant de leurs services, de la conception au déploiement. Évitez les pièges des bases de code et des schémas de données partagés, qui peuvent mener à un couplage serré et compliquer l’évolution indépendante des services.
La passerelle d’API doit acheminer les demandes sans comprendre ni traiter la logique d’affaires, ce qui l’empêche de devenir un goulot d’étranglement ou un point de couplage serré entre les services.
Adoptez des motifs comme les disjoncteurs et les cloisons pour isoler et gérer les défaillances, empêchant ainsi les problèmes dans un service d’avoir une incidence sur les autres. Cette approche garantit la fiabilité et la disponibilité du système.
Examinez et adaptez régulièrement les limites et les pratiques de service en fonction des besoins d’entreprise changeants et des progrès technologiques. L’amélioration continue est essentielle au maintien d’une architecture de microservices efficace.
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