Микросервисы и контейнеры в облаке: как устроены и зачем нужны бизнесу

Развернуть микросервис — не проблема, сделать это можно как в собственном ЦОД, так и в облаке. При этом второй вариант даже проще в реализации, ведь поддержку инфраструктуры осуществляет провайдер. А за счет грамотного подхода к разработке и настройке контейнеров и микросервисов можно получить еще большую выгоду. 

О том, чем микросервисная архитектура отличается от монолитной и какие преимущества дают бизнесу микросервисы и контейнеры в облаке, поговорим в этой статье.

Любое мобильное или веб-приложение с микросервисной архитектурой — это система функций, которые пользователь активирует по отдельности или в определенной последовательности. Например, в интернет-магазине он может зарегистрироваться, искать и добавлять в корзину товары, совершать покупки. Иными словами, использовать разные микросервисы внутри приложения: для аутентификации и авторизации, генерации интерфейса, взаимодействия с базой данных и так далее. 

Есть и другие популярные виды архитектуры приложений — например, монолитная и API-сервисно-ориентированная: 

• Монолитная архитектура предполагает, что все элементы приложения — в том числе интерфейс, серверный код и базы данных — объединены между собой в едином блоке. При этом они чаще всего действуют как цельная единица, как единый неделимый процесс. Раньше, в начале миллениума и 10-х годах, именно эту архитектуру использовали в разработке чаще всего. 

• API-сервисно-ориентированная архитектура стала развиваться позже монолитной и выступила своего рода связующим звеном между монолитами и микросервисами. Она, как и при микросервисном подходе, предполагает разбиение приложения на компоненты, но все еще не полностью автономные и динамичные.

Свою популярность в разработке микросервисы обрели благодаря ряду весомых преимуществ, в числе которых: 

• Высокая гибкость. Микросервисный подход позволяет быстро и без лишних сложностей масштабировать приложение как целиком, так и по частям. Например, при росте числа запросов на вход в систему он позволяет запускать больше инстансов конкретной службы, не увеличивая потребление ресурсов всего ПО.

• Эластичность. Если в работе одного микросервиса произойдет сбой, это не повлияет на работу всего приложения. Оно продолжит работать, пускай и с ограниченной функциональностью. 

• Быстрое обновление. Над разными функциями внутри приложения могут работать разные команды разработчиков, развертывая и обновляя микросервисы отдельно друг от друга. Это значительно ускоряет и упрощает развитие ПО, позволяя свести к минимуму потребность в переустановках всего приложения. 

• Упрощение поддержки. Чаще всего для каждого микросервиса пишется собственный код, управление им тоже ведется отдельно. За счет этого разработка значительно упрощается, ведь для внесения изменений каждому программисту больше не нужно разбираться в обширной базе кода. 

Конечно, у монолитов тоже есть свои достоинства — их выбирают в тех случаях, когда особенно важна простота и эффективность разработки. Чаще всего на этих параметрах фокусируются команды стартапов или небольших проектов. 

Для полноты картины стоит упомянуть и о недостатках обоих видов архитектур:

Причем здесь контейнеры? При том, что именно они являются основной сущностью микросервисной архитектуры, которая базируется на технологии контейнеризации. Они представляют собой изолированные среды для инкапсуляции данных, в которых работает само приложение и все его компоненты.

Устройство контейнеров отлично от устройства виртуальных машин (ВМ): если последние используют изолированные операционные системы (ОС), то контейнеры в полноценных гостевых ОС не нуждаются. Они изолируются на уровне процессов, что более безопасно для приложения, чем запуск его компонентов прямо на сервере.

Реализация микросервисной архитектуры с помощью контейнеризации выгодна за счет: 

• Быстрого разгона. Чтобы начать работать, виртуальной машине нужно несколько минут, а контейнеру — секунд. Поэтому с ними микросервисы более подвижны. 

• Высокой безопасности. В контейнере приложение или микросервис размещается изолированно, что снижает риск взлома системы в целом. А это особенно важно с учетом того, что микросервисы лежат прямо на хостовой ОС. 

• Service discovery. Этот паттерн микросервисной архитектуры позволяет упростить взаимодействие между приложениями при изменении числа их инстансов или сетевого расположения. То есть при развертывании микросервисов на ВМ, serverless или unikernels каждый хост может иметь свою сетевую конфигурацию.

• Простого управления. Управление контейнерами в микросервисах упрощается за счет их оркестрации — планирования, запуска, остановок, перезапусков — на одной платформе. 

• Обширного набора инструментов. В последние годы появляется все больше эффективных и удобных инструментов для разработки микросервисов в контейнерах. Например, активно развиваются платформы для оркестрации:  лидирующие позиции среди них занимает Kubernetes и сервисы для его использования в облаке. А для оркестрации на уровне виртуальных машин или unikernels есть лишь несколько инструментов. 

• Высокой эффективности. Здесь нельзя не упомянуть о микросервисах и контейнерах в связке с FinOps-практикой. Именно она позволяет управлять затратами и оптимизировать инвестиции в ходе разработки микросервисов в облачной среде. 

Чтобы выбрать наиболее подходящую IT-архитектуру и вариант развертывания приложения, нужно учесть целый ряд важных факторов — принять во внимание размер и структуру, требования к производительности, масштабируемости, безопасности и надежности, а также законодательные требования. 

В облаке использование микросервисного подхода и технологии контейнеризации может дать бизнесу ощутимый буст к эффективности. А практика FinOps позволит использовать облачные ресурсы более выгодно.